20世紀(jì)40年代,通過美國數(shù)學(xué)家們的努力,在自動調(diào)節(jié)、計算機(jī)、通信技術(shù)、仿生學(xué)以及其他科學(xué)互相滲透的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步產(chǎn)生了控制論。隨后,隨著復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過程、航空及航天技術(shù)、社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)等領(lǐng)域的進(jìn)步使自動化控制理論得以迅速發(fā)展。到了21世紀(jì),自動化技術(shù)便進(jìn)入了計算機(jī)自動設(shè)計的年代,例如大型企業(yè)的綜合自動化系統(tǒng),全國鐵路自動調(diào)控系統(tǒng)、國家電力網(wǎng)自動調(diào)度系統(tǒng)、城市交通控制系統(tǒng)、國民經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)等。
美國的自動化與控制專業(yè)分為以下三個方向
1、機(jī)械自動:
首先是生物醫(yī)學(xué)機(jī)械電子,是一個強(qiáng)交叉學(xué)科。比較前沿的方向與電結(jié)合的很多,比如說為殘疾人設(shè)計輔助系統(tǒng)(輔助康復(fù),輔助練習(xí))。如果你學(xué)的機(jī)械design比較多,在這個方向里,你可以設(shè)計假肢等。其次是機(jī)器人,范圍很廣,主要還是機(jī)械設(shè)計方面的,上肢范圍的(Haptic,適用于工業(yè)生產(chǎn)線,無人化工廠),下肢范圍的(行走機(jī)器人,適用于救援,星球探測)
2、電力能源自動化:
很多人覺得電力電子比較枯燥,特別不喜歡。其實(shí)能源這種問題是不能和你做一個機(jī)器人什么的擺在一個臺面上的,它絕對是國家級和戰(zhàn)略級的。長三角的限電,還有三峽工程。電能直接決定中國這個大國的工業(yè)發(fā)展和城市發(fā)展。而美國政府自奧巴馬上臺后,提出了新的能源計劃,將著重集中對每年要耗費(fèi)1200億美元的電路損耗和故障維修的電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行升級換代,建立美國橫跨四個時區(qū)的統(tǒng)一電網(wǎng);發(fā)展智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè),最大限度發(fā)揮美國國家電網(wǎng)的價值和效率。以全面推進(jìn)分布式能源管理,創(chuàng)造世界上最高的能源使用效率。這之中,控制技術(shù)將提供對輸電、配電和用戶側(cè)的控制方法并且可以管理整個電網(wǎng)的有功和無功。
3、光電,檢測自動化:
這個方向,從低到高都有對口的應(yīng)用方向。比較低端的,就是常用的工業(yè)傳感器,安全設(shè)計,電路設(shè)計等等。高端的,很多精密的光學(xué)儀器,還有視覺方面的傳感器,相當(dāng)于圖像處理和模式識別的前期工作,非常熱門。主要計算速度和深度(2D-3D),自由度怎么建立等等。主要是做算法,包括專家系統(tǒng)、模糊控制、神經(jīng)元等,理論深度非常高。這些算法可以用到平常如工業(yè)機(jī)床,化工高爐,也可以用到機(jī)器人,生產(chǎn)機(jī)械手,還可以用到航空航天,導(dǎo)彈衛(wèi)星。