个人介绍
探秘自动化

主讲教师:章云

学校: 广东工业大学
《探秘自动化》是面向社会、及非自动化专业学生开设的科普类课程, 目的是使学生了解自动化学科的基本原理及应用。课程以国家级精品视频 公开课《探秘自动化》为基础,通过 MOOC 形式向非自动化专业学生展示 自动化学科的精髓。课程内容为五部分:追根溯源自动化:介绍自动化的起源与发展; 反馈是自动化之魂:介绍自动化实现的基本原理;稳定性压倒一切:介绍自动化的核心问题; 信息化助推自动化:介绍自动化的实现技术,强调 控制、信息处理、计算机一体化概念; 自动化无处不在:介绍自动化在各个领域的应用。
课程概况

《探秘自动化》是面向社会及非自动化专业学生开设的科普类课程,目的是使学生了解自动化学科的基本原理及应用。课程以国家级精品视频公开课《探秘自动化》为基础,通过MOOC形式,为社会大众提供高质量的科学普及类课程,让课程学习者在没有相关专业基础知识的情况下,了解自动化学科的精髓。 

自2011年起,本课程视频在广东工业大学省级精品课程《自动控制原理》网站中向全体学生和社会公众开放;2012年本课程被评为广东省精品视频公开课;2013年,被评为国家级精品视频公开课。

本课程作为通识课程以MOOC形式供所有专业(除自动化专业以外)学生选修。

第一阶段:《自动控制原理》是《探秘“自动化”》主要依托课程。早在1958年我校创办工业企业自动化专业之时,就在其专业培养方案中开设了《自动控制原理》课程,经过二十七年几代教师的艰苦努力和卓有成效的课程建设,在1995年《自动控制原理》课程被评为省级重点课程,为后续的课程建设打下了一个坚实的基础。

第二阶段:作为自动化专业和电气工程及其自动化专业的重要的专业基础课,我们不断加大针对《自动控制原理》课程教学改革和课程建设的力度,始终坚持“优化理论基础、注重工程思维、培育创新精神、强化实践能力”的指导原则进行课程改革和建设,于2003年该课程成为首批省级精品课程。2005年实现全程授课录像上网,网站面向社会开放,为学生、同行以及对自动控制感兴趣的社会人士提供学习平台。

《自动控制原理》课程的精品化建设,学生是最大的受益者,同时也很好地促进了专业建设和教材建设,课程教学团队成员编写了《自动控制原理》教材(2002年第1版);支撑自动化专业成为国家级特色专业建设点(2008年),教育部“教育部“卓越工程师教育培养计划”入选专业”(2012年),首批省级名牌专业(2012年),首批省级重点专业(2011年),并获专业综合改革试点省级立项;支撑电气工程及其自动化专业成为省级名牌专业和省级特色专业。

该课程建设硕果累累,于2005年“《自动控制原理》课程建设与改革实践”获广东省第五届教学成果二等奖。

该课程建设成果很好地支撑了“地方工科院校自动化专业建设的改革与实践”获2009年第六届广东省教学成果一等奖。

第三阶段:2004年开始,自动化专业培养方案中加入了专业导论课程,该课程对大一新生开设,目的是进大学之初就让学生对所学专业有一个基本了解,对自动化学科有一个较全面的认识,使同学们对大学的学习树立更明确的目标,最重要的是通过专业导论课使同学们对本专业及其相关学科产生浓厚的学习兴趣。有鉴于此,自动化专业导论课除了对专业培养方案、课程体系进行简介外,大部分内容都是介绍自动控制技术及其应用的,也即是《探秘“自动化”》视频公开课的内容,而核心原理和技术主线则源自省级精品课程《自动控制原理》,优化理论精髓、避开深奥的公式推导和罗列、凝炼教学主线,力求深入浅出,通俗易懂。

在上述基础上,2011年我们开设了《探秘“自动化”》视频公开课,这是一门面向社会及非自动化专业学生开设的控制科学科普类课程,使学生及社会受众了解自动控制学科的基本内容及应用。 《探秘自动化》于2012年经评审被作为广东省精品视频公开课立项建设,2013年经评审被作为国家级精品视频公开课。


名师介绍

自动化技术的应用

智能电网是电网自动化技术的进一步发展和提升,涵盖以下领域及相关技术:

(1)发电领域:主要包括大规模可再生能源、分布式能源、光伏发电等电源的接入和协调运行技术。 

(2)输电领域:主要包括大电网规划技术、电力电子技术、输电线路运行维护技术、输电线路状态检修技术和设备全寿命周期管理技术等。 

(3)调度领域:主要包括大电网安全稳定分析与控制技术、经济运行技术、综合预警和辅助决策技术、安全防御技术等。 

(4)变电领域:主要包括变电站信息采集技术、智能传感技术、实时监测与状态诊断技术、自适应保护技术、广域保护技术、智能电力设备技术等。 

(5)配电领域:主要包括配电网安全经济运行与控制、电能质量控制、智能配电设备研究、大规模储能、电动汽车变电站等技术。 

(6)用电领域:主要包括高级量测技术、双向互动营销技术、用户储能技术、用户仿真技术等。 

智能电网理想的构建形式:以数字化电力设备为基础,由数字化电力设备构成的网络节点,既控制能量流,同时也控制信息流,是强弱电技术相互融合的结合部。 

数字化电力设备涉及的关键技术:智能传感技术、智能诊断技术、智能操作操作、专用集成电路开发技术、电磁兼容技术、网络化信息交互技术。 

总之,智能化电力设备最终的技术要求将达到:测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化及信息互动化。


智能建筑是一个发展中的概念,它随着科学技术的进步和人们对其功能要求的变化而不断更新、补充内容。

在通常的设计当中,我把建筑智能化分为三个大系统:安全防范系统、通信及控制系统、多媒体系统。每个大系统内又包含了诸多的子系统,这与一些设计规范有点出入。

实现建筑智能化的目的:是为用户创造一个安全、便捷、舒适、高效、合理的投资和低能耗的生活或工作环境,在建筑物内设置的任何设施与系统都要服从于这个目标,否则建筑智能化就失去意义了。 (本想在网上随便找些文字来敷衍一下,但居然没有找到合适的! 本人从事建筑智能化领域不足10年,能力有限,话语权不够。所以在这里特别申明一下,我所做的介绍仅出自个人理解,也许会有不恰当之处,请海涵!)

建筑智能化的3A系统,分为BAS、CAS、OAS即楼宇控制系统、通讯自动化系统和办公自动化系统。


智能运输系统与传统运输系统的本质区别 

传统的交通控制和管理系统运用传统的技术和经典数学,以假设条件和约束条件下的数学模型和公式为基础,从管理者的角度出发,按照集中管理的方式对道路使用者进行控制和规范,在这里管理者是主动的,而道路的使用者是被动的,各种交通工程设施是在物理上迫使使用者这样做而不那样做。 

智能运输系统,更加重视人的能动性,它不是力图将带有较多社会和人类行为特点的交通系统描述成某种数学的模型,而是向道路的使用者提供各种各样的信息,让道路的使用者从不同的方案中选择自己所认可的那一种,以诱导为主,而不是以强迫为主,在人的理性与价值取向基础上,使人们的出行得到满足,智能运输系统是将当今世界上最新的科技发展成果和人的本性的研究相结合。 

智能运输系统体系框架的定义与组成 

智能运输系统体系框架是运输系统体系和规格的说明,它决定系统如何构成,确定功能模块以及允许模块间进行通信和协同的协议和接口。 

主要包括三部分:用户服务、逻辑框架、物理框架。 

用户服务是从用户的角度对ITS能提供的服务内容进行描述,逻辑框架则是从系统如何实现ITS服务的角度进行分析,给出ITS应具有的功能及功能间数据流关系,物理框架则是把ITS逻辑功能落实到现实实体,如车载设备、道路设施、管理中心等设备或组织。 



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参考教材



课程评价

教学资源
课程章节 | 文件类型   | 修改时间 | 大小 | 备注
1.1 自动化的起源
视频
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2014-04-03 297.17MB
 
图书
.book
2014-05-26 336.00Byte
1.2 无处不在的自动化
视频
.mp4
2014-05-26 247.13MB
3.1 自动控制的核心问题:稳定性
视频
.mp4
2014-05-26 248.43MB
 
图书
.book
2014-05-26 418.00Byte
3.2 数学模型与稳定性分析
视频
.mp4
2014-05-26 248.43MB
 
图书
.book
2014-05-26 274.00Byte
3.3 控制器结构与参数设计
视频
.mp4
2014-11-29 248.43MB
 
图书
.book
2014-11-29 299.00Byte
4.1 数字式控制器:微处理器
视频
.mp4
2014-05-26 223.18MB
 
图书
.book
2014-05-26 230.00Byte
4.2 信息技术助推自动化
视频
.mp4
2014-05-26 223.18MB
5.1 航空航天中的自动化
视频
.mp4
2014-06-09 381.29MB
 
图书
.book
2014-06-09 296.00Byte
5.2 工业制造中的自动化
视频
.mp4
2014-06-09 381.29MB
 
图书
.book
2014-06-09 174.00Byte
5.3 自动化的广泛应用
视频
.mp4
2014-06-09 381.29MB
 
图书
.book
2014-06-09 185.00Byte
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