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华中科技大学文华学院

自动控制原理论文

论文题目：我对自动化与计算机关系的看法

专 业：环境工程
班 级：1班
学 号：100205011120
学生姓名：姚智爽
指导教师：李创举
日 期：2013年5月5日

我对自动化与计算机关系的看法

摘要:本文从理论分析和实例验证两方面探究了计算机与自动化的关系。从理论上来说，计算机与自动化的关系主要体现在其发展历史和特征的相似性上，简言之，自动化的发展都是伴随着计算机技术的日趋成熟，两者相互交融、渗透，在漫长的历史中，其表现的特征也几乎一致，即实时性、交互性、集成性和多样性。为了更加清晰的认识到两者密不可分的关系，本文也从实例验证的角度出发，列举了计算机技术在办公系统自动化和电力系统自动化中的应用，详细的介绍了其工作原理，旨在为之前的说明提供有力的事实依据。最后，根据自身上课情况，谈论了一下自己对于自动化与计算机的主观看法。
关键词:自动化、计算机、历史关联、特征关联、应用

自动化以复变函数为工具，以数字电路为载体，利用反馈机制，使被控对象在无人参与下自动按照预定规律运行，是计算机科学的一个分支学科。近十几年来，自动控制技术的应用范围不断扩大，不仅是在宇宙航行、机器人控制、导弹制导等高新技术领域，在社会生活领域也很常见，如生物、医学、环境、经济管理等，由此可见，自动化已经渗透到我们生活的方方面面，这自然与计算机的发展是密不可分的，因此，探讨自动化与计算机之间的关系显得尤为重要。
1.历史关联
1946年，机械工程师D.S.哈德最先提出“自动化”一词；50年代，自动化进入以单变量自动调节系统为主的局部自动化阶段；60年代，正是由于电子计算机的推广应用，才使得自动控制与信息处理结合技术成为现实，自动化进入到生产过程的最优控制与管理的综合自动化阶段；70年代，自动化的对象变为大规模、复杂的工程和非工程系统，而微型计算机的发展及显示技术和通讯技术也在不断进步，实现了计算机的直接参与控制，正好协助解决了许多用现代控制理论难以解决的问题，使得综合利用计算机、通信技术、系统工程和人工智能等成果的高级自动化系统得以形成。
从宏观上来说，自动化技术的每一次前进都取决于计算机的发展现状，其经历了一个从机械到电子再到数字式电子计算机的历程；从微观上来看，计算机技术的应用对自动控制系统的具体环节产生了重要的影响，例如在自动化设备中广泛运用的可编程控制器，对于实现复杂的控制性能起到了十分重要的作用。

2．特征关联
自动化技术具有以下特征：
1)实时性：即实现多种工作之间的协同性及时间、空间的协同性，缩小地区差别，使区域发展趋向平衡。
2)信息处理的交互性：即人的活动被作为一种自动化加入到信息传播过程中，使得发送方和接收方都可以对信息进行编辑、控制和传递的特性，从而增加了对信息的注意和理解，延长了信息保留时间。
3)集成化管理：以计算机为中心的综合处理多种信息自动化的特性，包含信息自动化的集成和处理自动化设备集成两方面，促使各种信息自动化形成一个统一的整体。
4)多样性：即工业自动化设备的集成，从硬件上来说，应该具有CPU系统、大容量内存和外存、自动化信息输入输出能力的外设、充足带宽的通信信道和网络接口；从软件上来说，应该具有集成化的多工业自动化操作系统、适应于多工业自动化信息管理的操作系统、创作工具和应用软件[1]。
从以上特征不难发现，计算机所具备的特征与其极为相似，因此，计算机可以很好的应用于自动化的方方面面，使其更好的发挥其功效，同时，计算机在自动化上的应用也使得计算机以网络为主的虚拟价值在现实生活中得到了真切的体现，给社会生活的方方面面带来福利。

3.计算机技术在自动化上的应用实例

3.1 计算机信息处理技术日常办公自动化中的应用
办公自动化(Office Automation，简称OA)，是指利用先进的科学技术，尤其是利用迅猛发展的计算机技术，使办公人员部分业务活动物化于人以外的各类设备中，并由这些设备与办公人员构成服务于某种目标的人机信息处理系统，同时也是建立在计算机局部网络基础上的一种分布式信息处理系统
办公自动化的核心设备是电子计算机系统或OASE工作站，主要包括信息采集、信息加工、信息传输和信息存取等四个基本环节。从系统分析的角度来看，可采用的模型可分为五种：(1)信息模型：即使用报告、信件等信息载体的流进或流出表达办公室的工作；(2)处理手续模型：即办公室被当做完成办公任务而处理的一系列手续；(3)决策模型：即办公室依据决策需要完成各个决策步骤；(4)数据库模型：办公室被当做一些存储信息的记录并被人记录；(5)行为模型：办公室被看成人们相互接触进行社会活动的场合。再应用计算机对其功能进行设计，主要包括数据处理、文字处理、表格处理、语音处理、图形和图像处理和辅助决策等功能，而在实际计算机信息处理时，目前主要应用web2.0和计算机B／S型结构技术，尤其是互动性极强的Web2．0技术是一个综合素质强的技术服务平台，可以有效解决企业和客户之间的沟通障碍问题，而B／S型结构，虽有利于人们通过IE浏览等各种浏览器向计算机发送信息，但太过于依赖网络环境，容易影响企业正常运行[2～4]。

3.2 计算机视觉技术在电力系统中的应用
计算机视觉技术是专门研究用计算机来模拟生物外显或宏观视觉功能的技术,可分为机器视觉和图像分析[5,6]。
随着电力系统的发展，电气设备由计划检修转变为状态检修，而状态检修的基础是在线状态检修，计算机视觉技术正好可以应用于电力设备的红外图像识别。红外图像与物体表面的温度有关，故可根据红外热像仪拍摄电力设备的红外图像，进行图谱分析，从而对电力设备运行状态监测和故障诊断，如由输电路绝缘恶化或变压器少油造成的局部过热等，这些情况都可以通过红外图像进行识别，其识别原理就是将电力系统设备实时的红外图像与其正常运行时的红外图像进行比较，超过我们所认定的标准即认为发生故障[7～9]。

4 小结
以上皆是从客观角度出发，并结合事实情况，来描述自动化与计算机之间的关系，主要阐述的是自动化与计算机的历史关联和特征关联，从理论上来说，计算机与自动化的关系主要体现在其发展历史和特征的相似性上，简言之，自动化的发展都是伴随着计算机技术的日趋成熟，两者相互交融、渗透，在漫长的历史中，其表现的特征也几乎一致，即实时性、交互性、集成性和多样性。从实际应用[10,11]来说，本文通过介绍计算机技术在办公系统自动化和电力系统自动化中的应用，有力的证明了自动化与计算机密不可分的关系。最后，我想结合自己上课的情况，谈论一下自身的主观感受。自动化是一门与电子技术、数学、计算机紧密相关的学科，从数学上，可以推导出输入与输出的关系，从电子技术上，可以根据所需的命令要求，设计电路，而计算机正好可以很好地将上述两者结合起来，通过设计一系列编程语言，将这些命令转变为信号流，从而使得系统正确的执行所需命令，也就是说，正是由于计算机技术的发展，促使本来需要人来执行的命令转换为系统来自动控制，可以更好的配置人力资源并降低职业安全事故的发生率，这正是自动化技术得以迅速发展并广泛应用的原因，希望今后随着计算机技术的进一步发展，自动化技术也会渗透到更多社会生活领域,给人们的生活带来更大的福利。

参考文献：
[1]朱琦.工业自动化计算机应用产业发展趋势.理论研究苑，2012,22:211-212.
[2]马晓花.浅议计算机信息处理技术日常办公自动化中的应用.行业科技.
[3]赵科锋.办公自动化中的计算机应用.科技论坛.
[4]宋慧静，张勇.论计算机办公自动化发展方向与前景.民营科技，2012,12.
[5]王守江.电力自动控制在低压配电系统中的应用.电工研究.
[6]周绚华.分析计算机技术在电力系统自动化中的应用.大科技.
[7]张小波，张彦.基于计算机技术的电气自动化控制系统设计与应用.
[8]白锐，张健.计算机仿真技术在自动化专业教学过程中的应用研究.中国现代教育装备，2012,21.
[9]刘俞伶.计算机视觉技术及其在电力系统自动化中的应用.中国新技术新产品，2012.
[10]孙建中.探讨我国机械自动化技术的应用.学术论从.
[11]李冰，殷玉杰.水资源自动化监测系统设计与开发.吉林水利，2012,11：39-41.