自动化专业是由高校教育改革中几个控制类专业合并形成的宽口径专业,其核心是“控制”,即对生产设备的输出暂态与稳态性能指标进行控制,使生产达到最优。本科课程体系即围绕这一目标设置。
以锅炉水位控制为例:被控量为锅炉水位。对实际系统建模,需“系统辨识”课程;对输出量检测,需“检测技术与自动化装置”;依据期望指标设计控制系统,则涉及PID参数整定的“经典控制理论”,以及基于计算机的“现代控制理论”“智能控制”“自适应控制”“集散控制”等。传统PID控制由电子电路实现,因而须学“电路”“模拟与数字电子技术”;计算机控制方法除“计算机控制系统”外,还需掌握“微机原理”“单片机原理”“DSP”等硬件,以及“C语言”“汇编”“数据库”“C++”等编程。数学方面则以微积分、线性代数、概率论为基础,延伸至“数值计算方法”“复变函数”“信号与系统”;专业软件还需掌握MATLAB、PSPICE、AutoCAD、Proteus/Protel等。
受控对象多为电机与电气设备,故开设“电机拖动基础”“电力拖动自动控制系统”“电器控制”“PLC”“工厂供电”,并辅以“过程控制”等工程实践类课程。
自动化专业前景广阔。较为重要的基础课包括:高等数学(各专业课的基础)、英语、电路(基础与考研科目)、自动控制理论(本专业的看家课与考研科目)、微机原理(单片机、DSP等硬件基础)、C/C++(理论算法应用的载体)、数/模电、DSP/单片机/PLC(其精一种硬件结构并会编程)、MATLAB(便于实现算法并观察波形,读研更需熟练掌握)以及电力电子技术(偏强电,考研复试与面试常问)。
就业方向:从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理及电子与计算机技术应用等领域的工作。具体如电厂(含各公司、工厂的配电室)、软件开发(尤其单片机、EDA方向)、PLC(工控方向)、矿山或金属冶炼场所(自动化设备维护操作)、学校任教、专业相关销售、公务员、各类研究所、产品设计(硬件电路设计)等。就工作单位而言,电力系统福利待遇较好,设计院工作相对轻松,工程局需随项目奔波但收入不低,亦可向自动化、电子方向转行。
总体而言,自动化的优势在于软硬件结合;硬件开发提升往往更快。本科口径较宽、涉猎面广,若想深耕某一方向,读研可望学得更专。学生宜多参加学科竞赛、争取公司实习,尽早接触最新技术。