智能制造技术概论篇1

目前，物联网的发展非常迅速，它把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，即通过各种传感设备（如RFID、WFN、全球定位系统和激光扫描器等技术）来实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，按约定的协议，把任何物品与互联网整合起来，实现物与物、人与物的信息交互，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。为加快物联网发展，培育和壮大新一代信息技术产业，物联网被列为《国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020 年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中的重点研究领域，工业和信息化部也制定了《物联网“十二五”发展规划》，各级部门也相继出台物联网发展相关战略规划。各地高校积极申办物联网相关专业，全国物联网相关机构也积极开展物联网研讨交流会议，国家教育部成立了物联网及相关专业教学指导小组，全国各地物联网研发企业如雨后春笋般涌现，为物联网的发展奠定了扎实的产业基础。2010年《政府工作报告》，正式将“加快物联网的研发应用”纳入重点产业振兴计划。目前，我国物联网在安防、电力、交通、物流、医疗、环保等领域已经得到应用，且应用模式正日趋成熟。从应用层面来看，中国物联网产业在公众业务领域以及平安家居、电力安全、公共安全、智能交通、环保等诸多行业的市场规模均将超过百亿元甚至达到千亿元。

2 黑龙江省适合高职物联网应用技术专业人才需求与就业岗位

《物联网“十二五”发展规划》中提出，重点发展与物联网感知功能密切相关的制造业，支持与物联网通信功能紧密相关的制造、运营等产业，着力培育物联网服务业，重点支持物联网在工业、农业、流通业、交通、电力、环保、公共安全、医疗卫生、智能家居等领域的应用示范。在传感器、核心芯片、传感节点、操作系统、数据库软件、中间件、应用软件、嵌入式软件、系统集成、传感器网关及信息通信网、信息服务、智能控制等各领域打造一批品牌企业。黑龙江省将针对智能农业、乳业、煤矿、林业、石油等龙江优势领域规划引导示范应用项目建设，重点推进煤矿安全生产物联网、森林防火应用物联网、乳品安全应用物联网等，以此为试点，探索应用领域不断向广度扩展的途径，以此为牵动，促进相应制造业的跟进发展。争取五年内，引进和培养一批技术技能型、复合技能型和知识技能型物联网工程师，初步满足黑龙江省物联网产业化发展需求，力争五年内，在智能城市、智能生活、智能产业、智能环境监控、智能暖气供热等试点示范领域内实施示范应用工程。我国是一个农业大国，但不是农业强国，农业强国战略的关键首先在于农业的信息化来促进农业的现代化，智能农业的各类专业人才在现代农业十二五当中的缺口1000万人以上。充分发挥黑龙江作为全国最大的绿色食品加工基地、无公害农产品生产大省和粮食总产量居全国第二位的农业优势地位，发展农业物联网应用，打造龙江优质优价的绿色生态农业品牌。

发展黑龙江省物联网战略新兴产业，人才是关键，应具有传感器技术、无线通信模块应用与网络技术、维护和销售、RFID相关设备的应用、操作管理和维护智能终端设备的应用、应用软件开发、维护和销售、智能农业等物联网应用技术专业的高技能职业人才。这为高职物联网应用技术专业学生提供了更多的就业岗位。

3 黑龙江高职物联网应用技术专业设置

3.1 物联网应用技术专业人才培养目标

根据黑龙江省物联网应用技术专业人才需求和高职人才培养目标，培养能够掌握物联网的相关理论、方法和技能，了解物联网主要技术标准，RFID 技术、嵌入式系统、无线和有线系统技术、无线通信组网技术等，具有物联网应用方案简单设计能力。具有较强的通信技术、传感信息处理技术和互联网技术的实践应用能力，具有较强的物联网岗位操作能力，具有良好服务意识与职业道德的系统集成技术员，能够从事石油和煤炭安全智能环境监测、绿色智能农业、智能交通、智能物流、智能家居等工程施工、安装、调试、维护等工作能力，具有自主学习、自我发展、对物联网的应用不断创新的能力，具备良好的团队合作精神的高级技术应用型人才，能够适应不断变化的未来物联网发展的需求。

3.2 物联网应用技术专业课程体系

以物联网专业人才的培养目标为导向，根据物联网的技术体系框架。“物联网”产业的技术支撑体系主要分为三个层次：感知层、网络层和应用层。感知层是物联网的底层基础，包括了RFID、二维码、智能卡、传感器等等数据采集和感知技术；网络层是“物联网”互联互通关键，包括无线传感网络，WiFi自组网、远程控制、机器间通信（M2M）的移动通讯网络等通信技术；应用层是具体应用的系统集成技术，包括数据融合、数据挖掘、商业智能、GIS、工业监控、云计算平台、中间件等软件技术。依据物联网的技术体系框架，下面列出了高职物联网应用技术专业课程设置的初步建议，算是抛砖引玉，其主干课程： C#语言程序设计、 数据库应用、CAD工程制图、物联网技术概论、局域网组建与管理、微机组成与接口技术。核心课程： 传感器网络技术、智能控制技术、无线传感网络、物联网安全技术、射频识别技术、管理信息系统、物联网软件、物联网软件、标准与中间件技术、RFID系统安装与调试、专业综合课程设计等组成。另外配合专业综合课程设计（包括RFID系统设计实践、基于Web的数据库设计实践、无线传感器网络设计实践、小型物联网综合设计与实现），在第五学期的教学周内，根据社会需要学习适应性强、覆盖面宽的专业课及专业选修课，开设小型物联网综合设计实践，要求学生利用IEEE802.15.4标准和ZigBee协议，将无线传感器网络和RFID技术结合起来组建简单的物联网并实现相关应用，具体包括：智能物流管理系统、智能环境监测（比如温室大棚的温度湿度管理，智能家居的应用），完成设计报告。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

目前黑龙江从事物联网行业的专业人才极为稀缺。毕业生能够在信息、物流等部门从事物联网相关领域的运行维护与管理工作，在智能农业、智能交通、智能物流、环境保护、智能环境监测、智能家居、智能暖气供热、石油和煤炭安全、公共安全、政府工作、远程医疗等多个领域中的工作。为了更好地适应市场经济对高等职业教育发展的需要，培养出物联网方向的职业高技能型人才，加快推进物联网在东北地区的应用与发展，以更好地服务于地方经济建设和社会发展，为黑龙江省高职院校将形成自己的“职业教育特色”，走集团化、专业基地化、基地产业化的办学理念，并结合职业教育自身发展规律，为立足于服务市场培养新型的、复合式高技能的物联网人才。

参考文献

[1]　陈海滢,刘昭等.物联网应用启示录——行业分析与案例实践.机械工业出版社,2011.5.

[2]　李茹.揭秘物联网——技术及应用.化工工业出版社,2011.10.

智能制造技术概论篇2

关键词：工业产品；设计策略；元素融合

随着科学技术的发展，嵌入式技术、计算机技术、物联网和智能技术得到广泛应用，新材料不断涌现，生产技术已发展到了一个新阶段，现代工业产品多元化发展，人们对物质产品提出了更高要求，未来产品将会更加智能化、人性化。工业设计从外观艺术、功能与人机交互出发，在造型设计、材料与工艺、人机工程、功能体验、新制造技术等方面来进行产品设计，通过特有的方式传达技术的物化美，体现商品社会文化的价值取向，更受到消费者的欢迎。工业产品设计的主体趋势与方法在发生着改变，艺术和机能交互元素的有机融合将更好地提升产品设计效果。

1产品设计与消费心理的融合

工业产品设计之所以被大众接受，主要基于产品本身的功能和符合消费者的使用习惯与心理。而准确地把握消费者的审美心理、知觉心理、认知心理和消费习惯的个性和共性特征，是产品设计的关键。消费者在选择商品时，会考虑喜欢的颜色、形态以及使用的舒适度与方便感等因素。设计前期重视对消费者的需要、动机、个性、情感的调查和了解，设计时采用创新和传统相结合的方式，针对消费者的心理，根据时代、区域、性别、年龄、文化来满足消费者的多元化需求，真正做到以人为本，让产品使用方便、造型美观、性价比高、质量优良，从而提高产品的市场欢迎度。

2产品性能与艺术元素的融合

工业产品设计是艺术与技术的融合，工业设计的产品性能追求艺术性与功能性的一体化，注重满足审美和人文性需求，满足生产工艺要求。工业产品设计用艺术的造型语言体现产品文化，通过对工业产品的功能、材料、构造、工艺、形态、色彩、表面装饰等诸因素，从社会、经济、文化、技术等方面进行综合集成，以符合人们对产品物质功能的要求，又满足人们审美情趣的需要。在对工业产品进行外观设计时，综合工业产品的造型、色彩、纹饰等艺术元素，从空间与建构、功能与体验、创意与可持续、场景与跨学科、社会与创新等角度出发，应用艺术化、交互设计等技术手段，设计产品的外观、结构和交互，通过可视化的解决方案应用于产品、系统、服务及体验的设计活动，将创新、技术、服务、艺术及人机交互深度融合，提高产品价值与性能。

3产品设计与色彩视觉的融合

工业设计可通过色彩设计和特定的表现技法来设计好的视觉效果，带给人不同的视觉体验，满足人的美感认知。设计时本着色彩联想、色彩感情、色彩心理、色彩计划等思想，运用丰富的色彩元素，装饰产品外观，起到美化环境和优化功能等作用。以二维设计、三维设计途径，准确、流畅地把产品效果图表现出来，让设计目标更立体化、直观化。产品的视觉艺术语言由色彩来表达，视觉艺术形象通过色彩来创造，根据材料、加工工艺、科技条件、市场销售、经济成本及色彩流行信息等因素，处理好功能与美感的统一。根据产品的特点、用户、工艺、结构等因素，整体色彩设计，力争色彩、功能、工艺高度统一，使工业产品的形态、结构、美感等方面提升层次。

4产品功能与结构设计的融合

工业产品设计首先是功能，其次才是人性化外观，工业产品设计贵在产品性能创新，影响产品性能的重要因素是产品的结构，结构设计是实现产品各项功能的有效途径，是整个产品设计过程中非常重要的环节。通过对产品的顾客需求识别，对产品进行性能定位，通过对产品的性能规划，对产品结构进行合理构建，来实现产品设计解决方案。结构设计主要是对产品内部结构、外观形状的设计，结构设计不是简单的机械制图，而是综合技术实现的具体化，结构设计确定构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况，提出加工工艺、强度、刚度、精度要求及各构件间的联接关系，结构设计应满足功能性、可靠性、工艺性、经济性和外观造型等要求。结构设计不能局限在用数理模型上，更有效的结构优化设计应充分融合工艺、材料、联接方式、形状、顺序、方位、数量、尺寸等结构设计元素，通过空间结构设计，对关键零部件进行功能集成，以简化产品结构、降低加工成本、便于安装与维修，实现产品的预期功能，满足强度、刚度、加工工艺、装配与造型的设计要求。通过设计创新，促进制造工艺的变革与发展，为社会提供更好质量的产品。

5产品设计与人机工程的融合

产品设计与人机工程的融合，大大提高人机交互性能，交互设计更便于将产品从技术化转变为智能化，人机一体化的产品才最具人性化，最能满足人们对产品的情感需求。引入人机工程学原理，应用人体力学，根据人体结构特征和机能特征进行设计，以人体活动特征参数为标准，注入人体各部分的出力范围、动作习惯，结合人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等器官的机能特性，使产品适应人的生理和心理需求。随着计算机技术在设计领域的应用,使产品设计由自动化向智能化发展，将产品的性能、功能设计与外观造型设计巧妙地结合起来,优化用户和产品之间的界面集成,使人机系统达到最佳组合。人机工程的优化可以大大提高产品的使用方便性，人通过控制面板来实现对产品的控制，控制面板是产品的人与机接口,显示清晰、控制合理、图示及字符的可读性最为关键，采用电脑模糊控制,通过程序功能模块集成,设定手动控制和自动运行，以提高产品的人机交互效果。

6产品设计与模型技术的融合

用虚拟设计方法，创建产品设计模型,对产品进行虚拟的加工、装配和评价,进而避免设计缺陷。通过并行设计，关联产品生产过程,如,加工工艺、装配、检测、销售及维护等,使产品开发过程的各阶段工作交叉进行,协同作业。利用模型制作技术，依据产品设计方案，用金属、玻璃、塑料、木材等新型材料，制作一个能表达出产品功能特征的产品实物模型，在产品试验过程中，确定产品生产最佳的材料及加工工艺，使材料的属性具备产品所需要的特征。运用闭环设计的方法，在总体设计方案实施和产品实验过程中，反复修正未达目标的参数，改进设计缺陷，以达到最佳设计效果。经过绿色设计过程，减轻环境污染和原材料消耗，提高产品附加值，设计会更人性化，从而降低产品的开发成本和制造成本，提高产品质量,缩短开发周期。

参考文献

[1]黄毓瑜.现代工业设计概论[M].化学工业出版社，2004.

[2]迈克尔•R•所罗门,著.所罗门消费者行为学[M].卢泰宏,译.电子工业出版社，2006.

[3]彭吉象.艺术学概论[M].北京大学出版社，2006.

智能制造技术概论篇3

关键词：培养模式；新汽车人才；人才培养方案

2021年3月国家《职业教育专业目录（2021年）》，是贯彻落实职教20条，加强职业教育专业动态更新和国家教学体系标准建设的重要举措。新版专业目录对传统燃油汽车行业的人才需求进行了重新的定位，明确在高职专科层次新增“智能网联汽车技术”、“汽车智能技术”等符合时代潮流的新型专业。在高职本科层次新增“智能网联汽车工程技术”专业，并且确定了职业教育为类型教育，对于我们高职汽车人才的培养提出了新的要求。

1“新汽车人才”内涵与意义

汽车产业向电动化、智能化、网联化、共享化加速迈进，原有的产业边界正在变得模糊，汽车与其他产业间、汽车前后市场间、汽车后市场各领域间的跨界交融速度越来越快，企业类型、业务模式、业务流程等正在加速重构。汽车人才类型的分界也随之日渐模糊，职业、岗位、工作内容正在发生重大变化，从而对能力的要求有了根本性的变化。智能网联时代，重新定义汽车产业和汽车企业，进而重新定义汽车人才，“新汽车人才”的概念，并给出了其通用特征，即职业面向跨产业链（前、后市场通吃）、职业发展跨岗位（相关岗位通吃）、能力素质软硬兼备（软件、硬件通吃）。其内涵是：跨产业链——是为了适应产业从“链”到“圈”的变革。随着汽车产业由“垂直线型产业价值链”向“交叉网状出行生态圈”演变，传统前后市场间的边界正在被打破，“万车互联”使得整车企业对汽车全生命周期的服务不再是一句空话，共享出行更是将“不求所有、但求所用”的新汽车消费理念变为现实。在此背景下，无论是汽车技术能力还是汽车非技术（营销服务）能力都必须着眼汽车的全生命周期，而不能只管其中一段。跨岗位——是为了适应产业剧烈动荡所带来的职业、岗位的变革，包括“共享用工”的发展趋势。在产业重大变革期，职业、岗位、工作内容都在随时变化，特别是“共享用工”的出现，更是颠覆了传统就业理念，使得“一专多能”变得更加刚需。因此，在人才培养上，必须打破只针对单一岗位培养的理念和做法，重视岗位迁移和创新能力的培养，其中也包括打破技术与非技术的界限。软硬兼备——是为了适应“软件重新定义汽车”和“基于数据与平台的新型汽车营销服务模式”的不断强化。对于技术类人才而言，需要不断强化软件能力；对于非技术人才而言，需要不断强化数字化、网络化营销服务能力；对于所有汽车人才而言，都需要强化创新思维和服务理念。基于以上特征，新汽车人才需要具备与时俱进、不断进取、拥抱变化、勇于创新的综合素质，需要不断强化独立工作能力、灵活应变能力、人际沟通能力、环境适应能力、分析判断能力、工作创新能力、系统思维能力、统筹协调能力、组织管理能力、主动学习能力，需要具备更扎实的基础知识、更宽广的视野和更强的跨界思维能力。根据前期的市场调研，新汽车人才缺口巨大，打造新汽车专业势在必行。立足于汽车的复合型“新汽车人才”的培养在中国整个教育体系中明显是缺失的，这对中国的职业教育特别是高等职业教育而言是挑战，更是机遇。教育端已经充分看到了产业端的需求，并为此吹响了“新汽车专业”建设的号角。

2专业现状

湖南信息职业技术学院汽车专业的发展生动体现了行业的变革，只有适应时代需求的人才培养和专业设置才可以发展壮大。学校于2007年开设“汽车检测与维修技术”专业，后续开设了汽车服务与营销、汽车电子技术等专业，专业招生人数逐年上升，于2010级新生一个专业就超过了300人；学生就业稳定，持续服务汽车后市场。此后传统汽车专业人数开始下滑，到2020年该专业招生不到40人；而以新能源为代表的汽车专业招生人数不断增多，但是专业师资和实训条件无法匹配教学需要，于是培养的学生与企业实际需求不匹配。正式市场的倒逼，让我们不断思考专业的转型升级，不断调研行业、企业人才需求，同时向同类院校学习取经。经过总结分析，依托学校整体电子信息大类的传统优势，整合资源，立足本土化服务，参照中国汽车工程学会的白皮书指导，专业委员会审时度势，确定了专业以智能网联汽车专业的发展方向。于2020年9月新增“汽车智能技术”专业，计划新增智能网联汽车技术和新能源汽车技术专业。招生人数也开始逐渐回升，各专业目前维持两个班的规模发展，深耕行业需求，持续为企业输出需要的人才。由此可见，专业调整的活力将激发专业的建设和人才的培养，所以我校在人才培养模式上进行了积极探索和实践。

3专业人才培养方案——以汽车智能技术为例

那么新汽车人才如何培养呢？首先就是需要进行人才培养的顶层设计专业人才培养方案的设计，下面以我校汽车智能技术专业的人才培养方案为例，以新汽车人才的内涵要求，对照行业和专业标准，依据能力递进的逻辑思路，深入开展校企合作，剖析人才培养方案的设计过程。

3.1人才培养目标与规格

本专业培养理想信念坚定，德、智、体、美、劳全面发展，具有一定的科学文化水平，良好的人文素养、职业道德和创新意识，精益求精的工匠精神，较强的就业能力和可持续发展的能力，掌握本专业知识和技术技能，面向智能汽车整车及零部件制造、运营、服务等行业的研发辅助人员、生产制造人员、运营服务人员等职业群，能够从事智能汽车及系统（部件）样品装配、调试、标定、试验，成品装配、调试、标定、测试、质量检验及相关工艺管理，电子产品制作与调试，车载网络技术服务、车辆运营、营销、检测、维修等工作的高素质复合型、创新性技术技能人才。在素质、知识和能力等方面达到以下要求：

3.1.1素质

（1）思想政治素质。（2）身心素质。a.具有健康的体魄、心理和健全的人格，掌握基本运动知识和1～2项运动技能，养成良好的健身与卫生习惯，良好的行为习惯；b.具有一定的审美和人文素养，能够形成1～2项艺术特长或爱好。（3）职业素质。a.具有智能汽车电子产品质量意识、智能汽车排放与节能的绿色环保意识、智能汽车运行的安全意识；具有车联网等网络与信息素养；对汽车智能技术的运用与维护精益求精，勇于担当的工匠精神；对汽车智能化产品和系统深度学习能力和创新精神；b.勇于奋斗、乐观向上，具有自我管理能力、职业生涯规划的意识，有较强的集体意识和团队合作精神。

3.1.2知识

（1）公共基础知识。a.熟悉公共法律法规、环境保护、安全消防、文明生产等知识；b.掌握必备的思想政治理论、科学文化基础知识和中华优秀传统文化知识。（2）专业知识。a.了解智能汽车的前世今生，以及汽车智能化，电动化、网联化、共享化发展趋势；b.掌握智能汽车各部分的基本结构、组成及工作原理；c.熟悉智能汽车电子产品制作与调试，车联网技术与网络运用维护；d.熟悉掌握汽车机械基础、汽车电工电子基础、汽车计算机基础、汽车网络通信基础知识；e.熟悉与本专业相关的技术标准；f.掌握智能汽车仪表、传感器及电气系统的检测与维修方法；g.掌握智能汽车检测常用仪器、工具和设备的选择、维护与操作规程；h.掌握智能汽车性能检测及故障诊断相关知识；i.了解智能汽车销售、保险和理赔等相关知识。

3.1.3能力

（1）通用能力。a.具有探究学习、终身学习、分析问题和解决问题的能力；b.具有良好的语言、文字表达能力和沟通能力；c.具有团队合作能力；d.具有信息技术应用与维护能力。（2）专业技术技能。a.具有本专业必需的机械、电工电子技术应用能力；b.具有本专业必需的计算机、网络通信技术应用能力；c.正确进行汽车电气安全检查与自我防护；d.能正确进行各典型智能传感器整车安装、调试、标定、测试及故障诊断；e.具备对智能汽车电路图的识读与分析能力；f.能够执行维修技术标准和制造厂、零部件供应商提供的车辆及电子产品维修、调整、路试检查与调试程序；g.具备熟练操作检测与维修常用设备、仪器及工具的能力；h.具备制定维修方案，排除智能汽车综合故障的能力；i.具备与客户交车，处理客户委托的能力；j.具备创新创业能力。

3.2职业能力分析与专业课程设计

基于职业岗位，典型工作任务，职业能力，对应的课程来进行设计的思路，如下表1所示。课程体系设计包括了公共基础课程和专业课程两大类。其中公共基础分为必修课程和选修课程；专业课程包括四类：专业基础课程、专业核心课程、综合实训课程和专业选修拓展课程具体设置如下：公共基础必修课程：军事理论、军事技能、思想道德与法治、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、劳动技能、大学体育、大学生就业指导、大学生心理健康与素养提升、应用高等数学、大学英语、信息技术、创新创业基础与实践、诵读与写作、安全教育、专题教育（劳动、劳模、工匠精神）。公共基础选修课程：艺术素养必选课，以艺术类网络通识课开展；人文素养必选课，以茶艺与茶文化、剪纸、书法、普通话等课程开展；人文素养任选课，兴趣体育选修课，信息素养选修课。专业基础课程：汽车文化、汽车电工电子技术、汽车商务礼仪、汽车构造、C语言程序设计基础、汽车机械基础；专业核心课程：汽车电气设备构造与维修、汽车传感器检测技术、车载网络及通信技术、汽车单片机技术、底盘电控技术、汽车维护与检验、智能汽车技术、自动驾驶技术。综合实训课程：认识实习、专业技能训练、毕业设计（毕业项目综合训练）、岗位实习专业选修拓展课程：汽车销售与服务、人工智能、汽车保险与理赔、汽车电子产品设计与制作、新能源汽车概论、汽车安全驾驶技术。课程设置上突出了能力递进的原则，按照基础技能、核心技能、综合技能、扩展技能进行。基于以上的人才培养方案来进行新汽车人才的培养，并且在实施和实践过程中不断升级迭代，不断完善。

4建议与对策

在实施过程中总结了几点经验和建议：（1）培养新汽车人才面向企业的用人需求的岗位和技能要求制订人才培养目标。注重实践能力的培养，与企业的实际需求进行对接。（2）以职业岗位能力为依据，构建专业课程体系。探索“岗课赛证”融通综合育人，开展项目式、模块化教学改革。（3）需要建立智能网联汽车等相关实训室，不断完善实习实训条件，需要结合学校优势建设智能网联汽车软件方面的实验室，增加学生就业面向和层次。积极探索校外实践实习基地。培养新汽车人才任重而道远，需要积极的思考与不断的探索实践与交流学习让我们一起努力。本次课题为湖南省青年骨干教师项目，《底盘电控技术》在线课程与课程思政项目，湖南省教育科学“十四五”规划课题：基于生活史视野高职教师专业发展研究（XJK21BZJ023），2021年度长沙市哲学社会科学规划项目：高质量发展背景下汽车智能技术专业人才培养研究项目。

参考文献：

[1]中国汽车工程学会，国家智能网联汽车创新中心.全国职业院校智能网联汽车专业建设白皮书（2021版）[R].北京：北京理工大学出版社，2021：31-33.

[2]王莉静.智能网联汽车产业人才培养模式的探索与实践——以三门峡职业技术学院为例[J].内燃机与配件.2022，（06），161-163.

智能制造技术概论篇4

本书共有20章，分成4个部分，还有两个附录。第1部分绪论及背景，含第1-5章：1.绪论，内容包括动机、背景与概述、汽车控制系统概论； 2.汽车控制系统设计过程； 3.发动机建模再考察； 4.车辆动力学再考察； 5.人类因素和驾驶员建模。第2部分动力系控制系统，含第6-11章：6.空气-燃油比例控制； 7.点火时间控制； 8.空转速度控制； 9.变速器控制； 10.混合车辆的控制； 11.车辆燃料电池的控制与建模。第3部分车辆控制系统，含第12-16章：12.巡航和前进控制； 13.防车轮卡住刹车与牵引力-控制系统； 14. 车辆稳定性控制； 15.四轮驾驶； 16.主动制导悬挂系统。第4部分智能运输系统，含第17-20章：17.智能运输系统概述； 18.防止碰撞； 19.纵向移动控制和队列； 20.自动驾驶与横向控制。附录A：控制理论基础回顾；附录B：二质量三自由度车辆的横向/偏转/转动模型。

本书第1作者是美国密执安大学的C·D·Mote Jr.杰出大学教授和威廉·福特（William Clay Ford）制造教授，美国国家工程院的成员，美国机械工程师学会（ASME）会士，IEEE的资深成员，曾任美国自动控制委员会的主席。第2作者是美国密执安大学机械系的教授。第3作者是土耳其安卡拉Bilkent大学的教授。

本书可供机械系的研究人员、研究生、汽车工业的工程师和城市交通设计管理人员阅读参考。

胡光华，退休高工

智能制造技术概论篇5

关键词：物联网； LED ；室内照明；智能化； 绿色化

1．引言

随着科学技术水平的迅速飞跃，社会经济文化发展进入了一个崭新的时期，人们对未来生活开始了进一步探索与研究。基于物联网的LED室内照明系统设计研究具有重要的现实意义。这将对LED室内照明领域产生深远影响，使日常生活中任何物品都变得“有感觉、有思想，而且充满智慧”，这也预示着它将带来一场全新的生活观念和生活方式的变革。融入物联网的LED室内照明系统必将为人们提供未来生活方式的全新解决方案。

2．超越传统：基于物联网的LED照明系统概述

2.1 LED室内照明系统的现状研究和预测

随着人们生活水平的日益提高，对于照明的要求不仅仅限于追求节能和环保，开始追求高层次的精神需求，即照明的健康化、艺术化、智能化。LED的微型轻巧、不易碎、色彩丰富、便于形状和光色组合等优势为这种照明灯具的系统设计提供了无限的可能。

如今以互联网和传感网为基础， 照明系统网络化、智慧化成为可能。在物联网环境下，室外成员可以利用远程计算机或通信设备通过互联网对室内照明设施进行监控; 室内照明发生故障时能自动发送电子邮件或短信进行报警，而室内照明制造商可以通过网络在线指导用户排除故障或对家电进行售后跟踪服务; 室内照明能够记录主人习惯和生活方式，利用情景感知技术提供一种人与家电、环境的自然交互，可以预测，以物联网这一广阔平台为基础的室内照明系统必将为用户带来全新的生活方式，成为未来室内生活的主角。如下图

3．基于物联网的LED室内照明系统的设计趋势

随着“物联网”普及以及“智慧城市”这一目标的逐步实现，设计师在对物联网的LED室内照明系统进行探索研究和设计之时，也将以全新的设计理念展开。

3.1 全面感知：聪明能干的自适应能力

物联网LED室内照明之所以“聪明能干”的首要原因在于其自适应的特征。基于传感技术、无线通信技术以及RFID射频识别等技术之上，通过其内部的传感器及微处理控制系统等， 物联网的LED室内照明能够“感知”环境，根据变化作出相应的解决方案，为用户提供最适宜及最自然的服务。物联网的LED室内照明系统嵌入的传感器可感知外部环境变化，同时采用先进的神经网络模糊控制技术，根据自身条件、不同的情况做出不同的工作方案，以适应不同的需求，时刻保持最佳状态;物联网 LED室内照明系统还可通过对用户习惯的学习，替用户省去大量状态设定地操作，使用过程更加轻松便捷人性化，一旦用户习惯改变， 物联网的智能LED室内照明系统也随之产生新的自动设定方式。例如，LED照明系统根据智能冰箱开启的大小而自动调节灯具的明暗程度;智能热水器则会根据室外温度和季节，通过用LED照明系统的灯光颜色变换提醒用户水温和用水量。

3.2 智慧解决：智能可靠的自管理能力

随着技术的不断进步和研究的不断深入，未来物联网的LED室内照明系统具有智能可靠的自管理能力，物联网LED室内照明系统不再仅仅局限于设计工程师所设定的程序框架，局限于被动的接受和执行指令，局限于单一的判断推理处事“思维”，而是发展成拥有多种思维方式，能够自主识别、自主判断、自主学习、自主作业的自管理智能系统。

除了对照明灯具自身的控制，可利用物联网技术建立一套更加有效的智能化控制系统，对生产流程工艺的运行参数，生产的环境参数等进行实时监测，实现LED 灯具生产过程的控制和管理。通过智能化控制，能够尽可能排除人为因素的影响，确保生产线运行安全，还可以有效控制生产对环境造成的污染。

4．结语

互联网高度发达、物联网相关技术的广泛运用为LED照明系统提供了良好的技术环境和发展平台，也为“智慧生活”规划的实现，为创造更加便捷、舒适、安全、智能、绿色的人类生活提供了重要保证。目前，室内LED照明系统处于发展时期，随着“物联网”时代的到来，室内LED照明系统网络化、信息化、智慧化、绿色化已成为未来发展的必然趋势。LED 照明系统不但绿色环保，节约能源，还可以提升城市的形象、 美化居室环境，给人们提供更加安全和舒适的照明。基于物联网的LED 照明系统的新时代正在向我们走来，人类的照明生活将会更加智能和舒适。

参考文献：

[1] 李世国.物联网时代的智慧型物品探析[J].包装工程

[2] 诺曼·唐纳德.未来产品的设计[M].北京:电子工业出版社，2009.

智能制造技术概论篇6

关键字：智能交通；交通系统；优势

Abstract: With the continuous development of the city, as the municipal engineering of traffic engineering in the rapid development in recent years, the intelligent transportation system. This paper will mainly discuss the intelligent transportation system the meaning and advantages of new system.

Key words: intelligent transportation; transportation system; advantage

中图分类号：F512.3文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

引言：近年来，城市交通的问题很是严峻，不断出现拥挤的混乱现象，给人们的出行带来了很大的不便。对于现代交通来说，对国民经济的发展起着一定的推动作用，发展智能交通系统对于改善环境的质量有很大的帮助。铁路、公路、航线目前大多数都是进行各自分头管理，对于国民经济的发展，以及社会的可持续发展都是很大的弊端，因此联合起来进行综合管理可以避免大量资金的浪费，对与建设节约型的社会也有很大的影响。随着城市的不断发展，作为市政工程之一的交通工程也在飞速地发展，近年来出现了智能交通系统。本文将主要探讨一下智能交通系统这一新型系统含义以及优点等。

一、综观全球的城市交通问题

经研究调查显示，目前，全世界机动车的拥有量为9亿辆，其中美国有2亿辆，中国有6500万辆（1／4是汽车）。自改革开放以来，中国机动车的年增长率是22％（而国际上同期机动车的增长率为3.5％）；与此同时，中国公路的增长率仅为2.5％，现在有127.83万 km（高速公路8000多km），形成了车辆快增长、道路慢增长。而且，我们修了这么多的路，增加了这么多的车，都是引向城市的；我国交通事故1998年死亡7.8万人，占全世界交通死亡人数的1／6，死亡率可称世界第一。要知道，美国有2亿辆机动车，1998年交通事故死亡人数不足4万人。因此很有必要在这里讲述一下智能交通系统。

二、智能交通系统的相关概念

智能交通系统（ Intelligent Transportion System，简称ITS）是将计算机技术、图形图像处理技术、数据通信技术、先进的卫星定位导航技术、传感器技术、信息技术、电子控制技术等高新技术有效地运用于交通的运输服务、控制管理和车辆制造，从而使车辆靠自身的智能在道路上安全、自由地行驶。

公路靠自身的智能将交通流调整至最佳状态，驾驶员靠系统的智能对道路交通情况了如指掌，交通和运输管理人员靠系统的智能对道路上的车辆行驶和交通状况一清二楚。使人、车、路密切地结合，极大地提高交通运输效率，保障交通安全，改善环境质量。

智能交通系统的功能如下：一是可以对车辆的安全车距与车速自动保持其控制功能，对于道路中的障碍物能提供自动识别、自动报警、自动转向的功能，对于车辆的驾驶者有一定的帮助；二是可以向交通出行者提供必要的信息，例如欲行道路的交通条件、交通状况和交通服务等信息；三是对交通运输业的作用，轻松掌握运输路线的信息；为道路管理部门提供交通流的实时信息，以及不停车的自动收费功能；为交通管理部门提供对道路交通流进行实时疏导、控制，和对突发事件应急反应功能。

三、如何建立交通智能系统

1、首先要打好ITS发展基础，尤其是其基础理论的研究工作

由于智能交通系统的发展还不够完善，仍处于基础发展的阶段。因此应该加强国与国之间的交流，向ITS系统完善的国家交流心得，并结合中国自身的特点，更加深入地进行基础理论的研究，以期在最短的时间内达到或接近先进水平，更好地迎接未来的挑战。

2、建立ITS协调组织机构

目前中国的交通还存在很多的问题，铁路、公路、民航等仍在实行条块分割管理，有的甚至出现了铁路等独自的ITS系统，从长远的角度看，这不利于中国交通业的发展，也是经济的巨大浪费。因此要建立ITS协调组织结构，对于建立的智能交通系统综合管理都有很好的促进作用。并在此基础上加强政府的宏观调控，制定相关的规范和整体的发展规划，以减少局部利益的冲突和资金的浪费。

3、注重人才的培养

随着技术经济的发展，交通行业各领域也发生了翻天覆地的变化，因此对人员的要求也越来越高。相应地需要各层次的专业型人才，以加强ITS的管理，定期派遣拔尖人才去国外进行交流，把国外先进的技术带到国内，加强国与国之间的交流合作，走出去、请进来，将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中，以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。

四、建立城市交通智能系统的必要性

在上述一中提到了目前中国乃至整个世界面临的严峻的城市交通的问题，在我国更是尤其可利用的空间较少，交通不通拥挤的现象更是时有发生。交通拥挤和事故带来了经济的巨大损失；加之城市土地资源和资金有限，不能单靠传统修建道路的方法解决交通问题，因此要建立正确的智能交通系统图管理城市的交通网，而不能靠传统的方法进行。在此背景下，智能交通系统将发挥它独特的作用，因此建立智能交通系统非常必要，大力解放劳动力资源，使他们能发挥更大的作用，提高工作效率，降低事故发生率。

发展智能交通系统可以为社会带来很大的效益，发展了智能交通系统可以使交通出行素需要的能源大幅度减少，从而可以改善环境降低环境的污染；可以促进交通管理水平的提高和交通法制的建设；进一步促进交通领域的技术水平，逐渐达到发达国家的管理水平；建立智能交通系统可以给社会带来巨大的经济效益，避免了分散管理上资金的大量浪费。在一定程度上改善了产业的结构，为以后智能管理都做了巨大的贡献。

结语：综上，主要讲解了一下城市智能交通系统的相关概念，以及他对于改善城市交通所带来的巨大作用。笔者结合多年的工作经验进行了系统且简要的概述，希望给同行以借鉴。城市的交通对于人们的生命安全息息相关，只有建立比较完善的微循环系统，才能均衡交通流量、缓解拥堵。相关的工作人员应该掌握先进的技术，为城市交通的改善做出贡献。

参考文献：

[1]杨佩昆、张树升，《交通管理与控制》(第二版)，人民交通出版社,2003

[2]荆便顺，《道路交通控制工程》，人民交通出版社,1995

[3]段里仁等，《道路交通自动控制》，中国人民公安大学出版社,1990

[4][日]社团法人交通工学研究会编，《智能交通系统》，人民交通出版社, 2000

[5]陆化普，《智能运输系统》，人民交通出版社，2002

[6]杨兆升，《智能运输系统概论》，人民交通出版社，2003

[7]黄卫等，《智能运输系统(ITS)概论》，人民交通出版社, 2000

[8]杨冰等，《智能运输系统》，中国铁道出版社，2000

[9]安实.城市智能交通管理技术与应用[M].北京:科学出版社,2005.

智能制造技术概论篇7

关键词：物联网；人才培养；地方经济；专业建设；职业教育

中图分类号：TP391.44-4 文献标识码：A文章编号：1007-9599(2012)01-0000-02

Study of the Training Mode of the Internet of Things

Luo Luoyang,Tian Liwei

(Guangdong University of Science&Technology Department of Computer Science,Guangzhou523083,China)

Abstract:The Internet of Things has a wide range of applications in many fields,a huge industrial space.The talents of Internet of Things become particularly important.And Dongguan economic restructuring and development strategy, the concept of service of the local economy, adjusting the direction of the professional and professional structure of the institutions of higher learning;according to the socio-economic needs and arrangements for the development of institutions of higher education professionals in training programs and courses standards; according to local economic environment,the construction of professional internet of things,cultivate the talents of business needs.

Keywords:Internet of Things;Personnel training;Local economy;Professional construction;Vocational education

一、物联网人才培养背景

当前，物联网已成为各国构建经济社会发展新模式和重塑国家长期竞争力的先导领域。《国家中长期科学与技术发展规划（2006-2020年）》和《东莞市科学与技术发展“十二五”规划》中均将物联网列入重点研究领域。发达国家通过国家战略指引、政府研发投入、企业全球推进、应用试点建设、政策法律保障等措施加快物联网发展，以抢占战略主动权和发展先机。我国已具备一定的应用、技术和产业基础，并以建设物联网产业园区、智慧/智能城市建设和应用示范等为标志，形成了物联网发展热潮，取得了积极进展，但也暴露了一些深层次问题。

温总理曾指出我国物联网产业最为紧迫的三个问题：一是把传感系统和3G中的TD技术结合起来；二是在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展；三是尽快建立中国的传感信心中心，或者叫“感知中国”。同时，要早一点谋划未来，早一点攻破传感网核心技术，要依靠科技和人才，占领科技和经济发展制高点，保证我国具有可持续发展的能力和可持续的竞争力。

二、物联网专业设置的可行性和必要性

目前，东莞正在大力实施经济社会“双转型”战略，致力于实现从资源型经济到创新主导型经济的转变、从初级城市化社会向高级城市化社会的转变，确定了以信息产业带动工业化，壮大电子信息、装备制造等优势主导产业，把“东莞制造”转变为“东莞创造”的发展策略。东莞经济社会要实现“双转型”和产业结构的优化升级，其关键在于人才。物联网作为一个宏大的产业，并不是一个简单的应用领域，几乎涉及东莞本地的电子、机械、家具、玩具、物流等所有应用领域，它面向现代信息处理技术，培养从事物联网领域的系统设计、系统分析与科技开发及研究方面的高素质应用型技术人才，使其能够在各个行业中贡献自己的力量，为社会的发展做出贡献。

因此，社会对物联网技术方面的人才需求巨大，东莞对物联网技术方面的人才需求也是很大的。广东科技学院按照地区社会经济发展的要求设置和调整专业。学院已建立了一支水平较高、结构合理的管理队伍和师资队伍，具备了较充足的先进教学仪器设备和丰富的图书资料，这为建设高质量、高水平的物联网专业提供了保障。

新专业以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》为指南，以物理信息混合网络化系统为载体，围绕“网络化信息感知”、“网络化信息传输”、“网络化信息服务与安全”、“网络化资源优化”四个主要研究方向，紧密结合地方经济发展需求与发展战略，整合我校及校企合作的优势资源，建立以网络专业为依托、多学科交叉的“物联网技术”专业，为实现国家“信息化带动工业化”的战略决策，促进信息产业的发展做出重大贡献，并推动依托单位信息学科群的跨越式发展。

三、物联网知识结构与培养目标

（一）知识结构。物联网是由感知层、网络层和应用层组成的体系架构。感知层实现对物理世界的智能感知识别、信息采集处理和自动控制，并通过通信模块将物理实体连接到网络层和应用层，该层需要硬件设计、嵌入式、传感器等方面的知识和技能。网络层主要实现信息的传递、路由和控制，包括延伸网、接入网和核心网，网络层可依托公众电信网和互联网，也可以依托行业专用通信网络，低速近距离无线通信技术、低功耗路由、自组织通信、无线接入M2M通信增强、IP承载技术、网络传送技术、异构网络融合接入技术以及认知无线电技术。应用层包括应用基础设施/中间件和各种物联网应用。应用基础设施/中间件为物联网应用提供信息处理、计算等通用基础服务设施、能力及资源调用接口，以此为基础实现物联网在众多领域的各种应用，该层主要为软件组件技术，它将应用程序的不同功能模块化，并通过标准化的接口和调用方式联系起来，实现快速可重用的系统开发和部署。

“物联网”知识结构中的专业知识部分应体现其关键技术，包括：射频识别技术、传感器技术、无线传感器网络技术、无线通信技术、网络技术、软件技术、硬件技术、数据处理技术和安全隐私，如图1物联网的三层图。

图1 物联网三层图

（二）培养目标。根据物联网的体系结构，所涉及到的知识包含感知、网络通信、应用三个方面的内容：感知层――传感器相关知识和信号检测相关知识；网络层――网络技术、通信技术、安全技术；应用层――数据处理、云计算、软件开发等。所涉及的学科非常之广，专业跨越之大，远远超过传统的电子类或电气类的学科。物联网专业是多学科交叉的专业，一个学生要在四年的时间内要很好地掌握硬件、网络、软件三方面的技术是十分困难的。因此开设物联网专业，要根据所依托专业来选择，重点突破一个方面，其他两个方面作为扩展协同发展。由此，根据我校的实际情况，选择以网络专业为依托来开设物联网专业。

综上所述，“物联网”专业要求学生德、智、体、美全面发展，具备电子技术、现代传感器和无线网络通信技术、物联网相关高频和微波技术，掌握有线和无线网络通信理论、信息处理、计算机技术、系统工程等基础理论，掌握物联网系统的感知层、网络层和应用层关键设计等专门知识和技能，并具备在本专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新能力，成为能够从事物联网领域的应用、设计、分析与开发等工程技术人才。

四、物联网专业课程体系结构

作为本科专业，在民办院校将其称为应用型本科，其特点就是要根据地方经济的需求，开设符合地方经济发展的专业，培养为地方经济服务的应用型人才，则在课程体系结构的设计中要符合应用型本科的特点，根据前面的分析，根据东莞经济的特点，物联网专业的课程体系分为：公共课、专业基础课、专业课、专业组选课、专业任选课五个模块。

（一）公共课。该模块为必修课，主要是思想政治教育课程和通识教育课程。帮助学生提高思想政治素质、外语水平、逻辑思维能力和创新能力等，其主要课程有思想道德修养与法律基础、中国近代史纲要、马克思主义基本原理概论、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、大学语文、大学英语、专业导论、体育、大学生健康教育、就业指导。（二）专业基础课。该模块也叫学科基础课，也是必修课，主要让学生为学习物联网专业的打下坚实的基础，其课程主要有：高等数学、离散数学、数据结构、数字逻辑、操作系统原理、数据通信原理、数据库原理及应用、计算机组成原理。（三）专业课。该模块为必修课，主要课程有：物联网工程导论、电路基础、电子技术、通信电子电路、数据结构、通信原理、操作系统原理、数据库原理、计算机网络、微机原理与接口技术等。（四）专业课组选课。可以根据专业方向选择以下课程：物联网射频技术、RFID基础技术、无线 SoC基础、传感器设计基础、传感器网络、ZigBee无线技术、网络程序设计技术、单片机原理及应用、嵌入式Linux系统技术、DSP芯片应用技术、软件工程、物联网和蓝牙技术、物联网传输层技术（3G/GPRS/GSM以太网）、嵌入式系统、WIFI技术及云计算在物联网中的应用、通信安全理论、信息安全、物联网应用层设计等。（五）专业任选课。该模块可以开设一些增加学生的学习兴趣或综合应用类的课程，如智能城市、智慧校园、智能交通、智能物流、智能医疗、智能农业、智能电网、智能车辆管理系统等等的课程。

关于实验实训课程，则嵌入到课程中，体现教、学、做一体化教学，让学生能及时的消化所学的知识，并能快速地将知识转化为技能，应用到实际工作中去，如表1所示为物联网各课程模块的学分与学时。

表1 物联网专业课程模块学分与学时数

五、小结

对于日渐兴起的物联网领域，掌握核心技术无疑就掌握了市场主导权，把人们感知的自然界信息集成一个网络，物体与物体之间做一个交互，这不只是一个新的技术，而是在包括过去射频识别等技术在内构成一个面向应用的学科。由于这个学科更侧重于应用，作为应用型本科院校，在物联网专业的课程上就要更倾向于课堂应用性的设计，在教育中的应用应该充分利用学校中的用户规模、校园网络资源、信息服务产品开发能力，在建设资金、网络运营经验、带宽资源和信息服务提供等方面的优势，合作共建，分工协作，全力打造国内高等院校中具有典型性的物联网专业。

参考文献：

[1]胡忠望.“物联网”新专业课程体系的设计[J].中国电力教育,2010（22）:109-110

[2]物联网白皮书（2011）[R].北京:工业和信息化部电信研究院,2011

注：民办职业教育主动适应经济发展方式转变的研究---2011-2012年度广东省民办教育协会研究课题，课题编号：GM2011028。

[作者简介]

罗洛阳(1981-),男,湖南双峰人，广东科技学院计算机系，硕士，工程师，主要研究方向为网络工程，高等职业教育

智能制造技术概论篇8

中图分类号TP3 文献标识码A 文章编号209 5―6363（2017）03―0042―02

1自动化技术概论

在科学技术快速发展的今天，各种高端技术不断被发明创造，可谓是百花齐放，而自动化技术就是这姹紫嫣红的科技万花筒中一朵璀璨的奇葩。说起自动化技术它与人们生活密切相关，生活中处处都有着自动化技术，并大大改善了人们的生活质量、工作和生产方式，而且影响正日益增大。自动化技术在各行各业中被广泛的运用，如生活中的全自动洗衣机、智能控温空调等，人们只需提前设定好最优期望值，剩下的工作由机器自动完成。

2自动化的核心

2.1最简单的控制――开环控制

在自动控制中，开环控制是自动控制中最简单的控制方式，日常生活中开环控制方式的应用随处可见，其中电磁炉就是一个常见的例子。如图1，是一个以开环控制方式的电磁炉加热系统框图。

图1所示的控制方式之所以称为开环控制，是因为输出变量（炉温）没有反馈到系统的输入端，输入信号（控制电压）仅通过系统单向传递到输出信号（炉温）就终止了，没有闭合回路使输出、输入变量有反向联系。这种控制系统的特点在于不论输出量有多大变化都不会对系统的控制作用产生任何影响。开环控制系统难以克服的缺陷是抗干扰能力差（含外部干扰和内部干扰），但同时也具有许多优点，主要为是成本低廉，结构简单，调整方便等。适用于扰动影响小和对控制精度要求不高的场合，开环控制系统的组成可分为按系统的扰动控制方式组成和按系统的给定量控制方式组成，开环控制有经常被称为前馈控制或顺馈控制。

2.2自动控制的精髓――反馈控制

在前面提到的开环控制方式的基础上，当把系统的输出变量（炉温）通过反馈回路反馈到系统的输入端，并根据输出量的波动调整输入量就形成了反馈控制，如图2是一个以反馈控制方式的电磁炉加热系统框图。

在反馈控制系统中，通过检测炉温反馈回输入端不断调整控制电压就能使炉温基本稳定，达到稳定的期望值。反馈控制方式的本质是按偏差（给定电压与反馈电压之差）进行的一种特殊控制方式，与开环控制相比明显的特点是当被控量偏离期望值而波动产生一个相应的误差时，系统便相应的产生一个反馈量去减小或消除这个偏差，使被控量与其期望值逐步靠近，并最终达到相对稳定。该种控制方式的特点是控制精确度较高，但系统结构复杂，且系统的性能分析和设计也较困难，反馈方式可分为正反馈之和负反馈，但在实际的控制系统中很少采用正反馈。在反馈控制系统的基础上增加一个补偿控制，这种将开环控制与闭环控制二者相结合形成的自动控制方式称为复合控制，复合控制对波动较大的扰动幅度能够更迅速、更灵敏地进行补偿和抑制，抗干扰和控制精度性能与反馈控制相比更优良。

2.3最简单的控制方法――PID控制

HD控制的历史久远，比例控制是最早采用的控制方式，这种控制方式较为简单，后来通过实际生产生活中遇到的问题逐步针对性的引入了积分控制和微分控制，即形成了著名的PID控制。

HD其工作的本质是对系统的误差进行比例放大、积分、微分后通过一定的方式合成为新的控制量，以e（t）表示系统的误差，以u（t）表示系统的控制量，HD的控制规律可以表达为：

在控制系统中积分控制一般不单独使用，而是和比例控制相互组合成PI调节器；由于微分控制作用反映的是系统的变化率，因此微分控制只在系统的动态变化过程中起作用，微分控制不独立使用，而是和比例积分控制一起组成PID调节器，有时也和比例控制组合成PD调节器。PID控制应用广泛，通用性强，但也有它的缺点和局限性。

3自动化技术的发展

自动化技术的发展凝聚了无数科学家的经验、智慧与汗水。在“蒸汽时代”过后，随着电磁感应、发电机、电磁波等的发明和应用，人类进入“电气纪元”，在生产设备中，广泛的采用各种接触器、断路器、放大器、电磁调速器等各种的电子和电气控制装置，大大改善了工厂的自动化水平。19世纪末至20世纪中叶是自动化技术和理论发展的顶峰时期，一些被沿用至今的经典方法在这一时期被提出来，如李雅谱诺夫（Lyapunov）提出关于运动稳定性的分析方法，奈奎斯特（Nyquist）的基于系统频率响应特性的分析方法，伊万思（Evans）分析系统性能如何随增益变化而变化的根轨迹法等。以单输入、输出系统为核心的经典控制理论逐步被运用到自动化技术中。

计算机的出现加速了自动化技术的发展，自动化技术发生了根本的转变。如在不改变硬件设施的前提下，仅需改变事先设定好的程序，即可实现简单自动控制，也能够实现很复杂的最优控制和模仿人类智能的高级控制，使控制系统到达最佳的状态，正因如此，计算机被广泛运用于自动化系统的控制调节装置中，这被称为自动化技术的数字化、计算机化。在中国制造2025中，机器人领域的发展是自动化技术发展中的一个重大发展趋势，中国已成全球最大的机器人市场，但缺乏核心技术仍是制约中国机器人发展的桎梏。

4结论