自动化专业概论

浅谈自动化专业

姓名：丁一林 学号：[1**********]

一. “四旋翼飞行器”与自动化专业课程培养体系

四旋翼飞行器也称为四旋翼直升机，是指拥有四个动力组旋翼，通过不同方向旋转而进行完成飞行、悬停、转向等动作的飞行结构。如果我们要制造一个四旋翼飞行器，一定离不开研究、设计、实验、改良这几大步骤。

首先，在研究这一步上，我们需要查阅大量的资料，对飞行器的原理有清晰的认识。在这一过程中，基础的物理与数学知识必不可少。要了解飞行器的大脑——计算机，就离不开《微机原理》、《电子技术》和《程序设计》；要了解飞行器的眼睛——传感器，就离不开《信号与系统》、《检测技术》；要了解飞行器的翅膀—— 螺旋翼，就不得不学习《电机与拖动》；要想了解飞行器的灵魂——控制算法，更是绕不过《自动控制原理》与《现代控制理论》。当然，为获取更前沿的信息，难免对英语水品有所要求。这就提醒了我们要充分重视高等数学、大学物理、大学英语等基础课的学习。

其次，谈到设计，无疑应先应用物理与数学知识建立起飞行器的数学模型，描述飞行器飞行过程中产生的陀螺效应和空气动力扭矩效应等。接着用工程制图的技能画出设计图，有条件的话还可以在计算机上进行仿真模拟，验证方案的可行性与科学性。

再次，关于实验，它着重考察了我们的工作技能及将理论成果转化为实际产品的能力。作为工科生，建造高悬天空的空中楼阁不是我们的目标，让理论与现实接壤才是我们的追求。正因如此，课程体系中才安排了诸多的实习课程，以提高我们的动手能力。

最后，在改良这一环节中，我们要发现产品的不足，即时加以改正，以上环节所需的知识在这里都有可能用到。有趣的是，从实验到发现问题，到改良，到再实验，再进行改良，直到产品趋于成熟为止，这一过程实际上构成了广义上的闭环控制。不难看出，我们有意或无意地在用控制论的思想方法指导实践。

二. 浅析空调系统

空调即空气调节器，是指用人工手段，对建筑/构筑物内环境空气的温度、湿度、洁净度、速度等参数进行调节和控制的仪器。一般包括冷源/热源设备，冷热介质输配系统，末端装置等几大部分和其他辅助设备。主要包括水泵、风机和管路系统。末端装置负责利用输配来的冷热量，具体处理空气，使目标环境的空气参数达到要求。

其改变温度的基本原理是以氟利昂或其他物质为媒介，进行逆卡诺循环，以做功为前提，实现室内外的热交换。而其维持温度相对稳定的原理则与控制论密不可分。空调控制属于过程控制。大多数空调控制系统为反馈控制系统，主要包含以下组成部分：温度传感器、控制器和冷/ 热水阀门。该系统以温度为主要被调量，由DDC （直接数字控制）控制器将温度传感器的测量值与给定值进行比较，产生偏差，并按相应规律产生调节信号改变冷/ 热水阀门的开度，从而改变空调机组回风的温度，将建筑/构筑物内环境空气的温度控制在设定值。

其关键性能指标如下： （1）静差：空调自动调节系统消除扰量后，从原来的平衡状态过渡到新的平衡状态时，温度的新稳定值对原来给定值之偏差，即静差。静差愈小愈好，其大小由调节器决定。 （2）动态偏差：在过渡过程中，温度对新的稳定值的最大偏差值，叫动态偏差。动态偏差常指第一次出现的超调，愈小愈好。

（3）调节时间：空调调节系统从原来的平衡状态过渡到另一个新的平衡状态所经历的时间，叫调节时间，愈短愈好。

（4）能效比：在额定工况和条件下，系统运行时，温度调节量与有效输入功率之比，愈大愈好。

（5）嗓声大小：自动调节系统在运行过程中发出的噪声，愈小愈好。 其中，前三条，即静差、动态偏差与调节时间也可作为绝大数自动控制系统的品质指标，而后两条可看作是衡量空调控制特有的品质指标。

三. 对本课程的意见和建议

专业概论课程的目的与意义在于使刚入学的新生对本专业有初步的认识，并激发学生的学习兴趣。因此，谨建议在将来的课程中加强学生的参与度，增加实践环节，如：组织接触与本专业有关的仪器设备，观摩学长们的作品等。同时，本课程应类似于科普讲座，但又不应流于科普讲座。为激发学生自主性，不妨增加课前调研，让学生自主选择兴趣所在，实现“定制版”的教学。例如，如果在课前通过调研发现学生普遍对柔性制造系统兴趣浓厚，就在课上对柔性制造系统

进行重点介绍。最后，也冀望将来本课程能印发配套的纸质资料，一则便于预习、复习和讨论，二则望在编纂资料时有意识的增强课程的系统性，加强课时间的联系。

四. 大学四年发展规划

“自由是人类枷锁中最粗的一条”，纪伯伦这句数月前还被我心安理得地引用的论断成了我来到大学以来最不愿面对的现实——你终究活成了约翰•缪尔笔下的羊群，对突如其来的自由无所适从。或许我更习惯做梦，而非做规划，但当对时间的支配权回到自己手中，我也不得不考虑我要用时间来做什么？大致的答案如下：一. 外语方面：以尽可能高的分数通过四六级考试，至少通过国才中级考试，尝试托福；二. 专业方面：通过计算机二级考试，专业成绩达到前20%，最少参加两个竞赛，争取保研资格；三. 其他方面：积极参加社团活动，锻炼人际交往能力，通过MOOC 拓展知识，尽量发展一项兴趣爱好。

总之，我不想闲下来，不想在潮水般的空虚中茫然，而当四年后回首，我希望这些规划没有沦为一纸荒唐言，没有成为我在17年的某天晚上胡乱敲下的、毫无意义的幻想。