摘要:控制科学与工程是一门研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科。它是20世纪最重要的科学理论和成就之一,它的各阶段的理论发展及技术进步都与生产和社会实践需求密切相关。本文强调了自动控制原理作为控制工程与科学最基础的学科之一应该得到大家的重视与提高,也对控制学科今后在人工智能,无人驾驶技术等方面做了详细的分析。
关键词:控制科学与工程;人工智能;发展趋势
近年来,随着我国人工智能、载人航天、国防建设的大力发展,我国对于控制工程领域人才的需求也在日益增加。虽然目前也取得一些举世瞩目的成就,但整体来说,还是有许多需要提高和进步的地方。控制科学与工程学科从易学程度上讲还是挺难的,尤其是入门课自动控制原理就吓退了相当大一部分人,不过学成以后,今后不管是去什么就业还是很容易的,比如我们熟悉的人工智能领域,载人航天,自动驾驶技术领域未来都将出现一大批自动控制领域专业人才缺口。
一、自动控制原理是重要基础
自动控制原理主要是研究控制系统,控制理论方面的专业课。学起来一般比较抽象,主要是各种原理和方法的研究。自动控制原理显著特点就是理论性强,概念多,计算量大且计算复杂,因此很多同学都不太喜欢这门课。不过自动控制原理确实很多工程领域的必修基础科目之一,比如近年来很火爆的无人驾驶技术,人工智能技术,以及国防领域的导弹技术,航空航天技术等对于控制工程方面的要求是非常高的。
二、控制工程在人工智能领域发展分析
目前人工智能技术在国防建设,载人航空,轨道交通,智能制造等领域都得到了广泛的发展。研究发现,人工智能技术的发展不但可以大大解放人类的劳动力,在很多领域还能提高生产生活安全性,而且相比于人的劳动,人工智能技术的效率就更加高很多了。而人工智能技术非常依赖的一个一级学科就是控制工程与科学理论的发展,尤其是控制科学与工程的模式识别方向。人工智能的主要目标就是怎么通过计算机的计算来使机器人来代替人类完成一些复杂的工作,以及在这些动作中,如何时时刻刻的去修正自己的动作,而控制工程就正好是解决此类问题的。所以随着将来人工智能技术的大放异彩,控制工程领域也必将迎来新的发展黄金时机。
三、控制工程与无人驾驶技术
虽然说从多年前开始无人驾驶技术就已经开始研究,不过目前的情况也没有到普及的阶段,原因之一就是无人驾驶技术对自动控制的要求非常高。
因为无人驾驶涉及到乘车人的生命安全问题,所以对于汽车在行驶过程中对路况的识别和判定,以及转弯或方向偏离时的修正,同时自动驾驶汽车在做任何一个反应时也要考虑道路上其他车辆额行驶情况,还有最重要的是遇到紧急情况的汽车反应这些方面最自动控制技术的要求可以说是达到了顶级要求。不过随着现代科学技术的飞速发展,无人驾驶技术的进步还是很明显的,所以当无人驾驶技术真正的大面积应用时,在控制科学与工程方面的人才必将出现用人紧张缺口问题,所以总的来说,现在学好控制科学在将来的发展将是一片光明的。
四、控制工程在国防领域应用分析
一个国家没有国防力量,那必将受到其他国家的欺凌与侮辱。从甲午战争以来,中国人民经历了多少的苦难才有今天的成就,所以说国防是一个国家的立国之本。体现国防水平的其中之一方面就是一个国家的导弹发展水平,而导弹的研究与发展更是离不开控制工程与科学技术的发展。像我们大家都熟知的科学家,中国导弹之父钱学森就是我们国家在控制领域的顶尖专业人才。一个导弹的发射过程要经历发射,加速,变轨,降落打击等很多过程,同时也要求导弹要有躲避他人的拦截的能力。而导弹在飞行过程中,如何能顺利的到达目的地不出现偏差等问题就非常需要控制工程的相关理论。在控制科学中,有一个非常重要的领域就是如何通过反馈调节来修复误差。目前我们国家的国防水平跟美国等世界强国相比还是有一定的差距的,同时我们国家近些年在国防领域的投入也是在不断加大的,因此控制工程领域今后在国防方向的发展必将是大有可为的。
除此以外,我国的载人航天工程也是非常需要控制方面的人才的,我们国家的空间站建设已经进入了收尾阶段,探月工程也进入了绕,落,回三步走战略的最后一步,也就是即将前往月球取月球的土壤带回地球,这是一项多么伟大的工程,不过可以想象这项工程对于控制理论的要求将是非常高的。特别是航空器在太空里面的飞行,变轨,在月球上的降落,以及返回地球这些操作都是需要非常精准的控制才行,而且控制技术的发展水平基本决定了载人航天的发展水平,所以将来当人类想要更加涉足太空时,需要的控制方向的技术支持也是非常强的。
参考文献:
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【作者简介】朱康林(1998.06-),男,汉族,四川眉山市人,中国地质大学(北京)本科在读,主要研究方向:电气工程及自动化。