学习《自动化概论》的收获体会报告
学好：201110401141 班级：自动化111班
姓名：成雷
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我学习了《自动化概论》，从中我学到了很多东西。老师跟我们主要介绍自动化的概念、发展简史、类型和组成、基本控制方法、应用范畴和发展展望.自动化自产生发展至今已应用到了社会生活的各个领域,给社会带来了巨大的财富. 激发了我学习自动化的兴趣。从学习中我们了解到自动化技术广泛应用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各个方面。要想把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，并且能扩展、放大人的功能和创造新的功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力，那就必须得依靠自动化。他对实现我国工业、农业、国防和科学技术现代化、对迅速提升我国综合国力具有重要和积极的作用。为此，作为自动化专业学习的一员， 我感到骄傲， 同时我们也要好好学习， 将来为我们的生活带来更多的便利，也希望能为国家做出贡献。下面我将谈谈我学习了《自动化专业概论》后的一些认识和收获体会。 一、自动化（Automation），是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。自动化专业主要研究的是自动控制的原理和方法，自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。它以自动控制理论为基础，以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具，面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。它具有“控（制）管（理）结合，强（电）弱（电）并重，软（件）硬（件）兼施”等鲜明的特点，是理、工、文、管多学科交叉的宽口径工科专业。自动化技术广泛应用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面，采用自动化技术不仅可以将人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且还能扩展、放大人的功能和创新功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改进世界的能力。自动化是一个涉及学科较多、应用广泛的综合性科学技术，归属于控制科学与工程的范畴。自动化的研究内容有自动控制和信号处理两个方面，包括理论、方法、应用硬件和软件等。从应用观点来看，研究内容有过程自动化、机械制造自动化、武器及军事自动化、办公室自动化和家庭自动化等等。自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。 二、自动化的发展简史
控制和自动化技术的发展经历了四个时期，现在仍在高速发展。 1、 自动化装置的出现和应用〈18世纪以前〉
人类在长期的生产和生活中，为了减轻劳动强度，逐渐产生了自动装置。公元前 14 世纪至公元前 1 世纪出现的自动计时装置——刻漏，乃是人类研制和使用自动装置之始。东汉时中国天文学家张衡发明的滴水转浑天仪和候风地动仪，已具有相当高的水平。17 世纪以来，随着生产的发展，在欧洲的一些国家相继出现了多种自动装置，其中比较典型的有：加法器、钟表、风磨和浮子式阀门调节器。
2、 自动化技术形成时期〈18世纪末~20世纪 30 年代〉
公元1788年英国机械师 J.瓦特发明了离心式调速器， 并把它与蒸汽机的阀门连接起来，构成蒸汽机转速的闭环自动调节系统。这项发明对第一次工业革命和控制理论后来的发展有重要影响。之后，人们开始采用自动调节器或装置。20世纪20至30年代，美国开始采用一种模拟式调节器——PID调节器，自动调节技术了得到广泛应用。 科学家们通过对瓦特速度控制系统中出现的不稳定问题的研究，最终提出了代数稳定判据，沿用到现在。 3、 局部自动化时期〈20 世纪 40至 50年代〉
第二次世界大战后工业迅速发展，随着高速飞行、核反应堆、大电力网和大化工厂提出的新控制问题：非线性系统、时滞系统、脉冲及采样控制系统、时变系统、分步参数系统和有随机信号输入的系统的控制问题的深入研究，经典控制理论在20世纪50年代有新的发展。PID调节器在工业上得到广泛应用，电子模拟计算机也用来设计自动控制系统，工
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业上实现了局部自动化。 随后出现的电动单元组合仪表又使构成和设计自动控制系统更简便、更工程化了。电子数字计算机的发明也为20世纪60至70年代开始的在控制系统广泛应用程序控制和逻辑控制以及应用数学计算机直接控制生产过程，奠定了基础。 4、 综合自动化时期〈20 世纪 50年代至今〉
20世纪70年代微处理机的出现对实现各种复杂的控制任务起了重大的推动作用。现代控制理论主要利用计算机作为系统建模分析、设计乃至控制的手段，适用于多变量、非线性时变系统。在近几十年来新的控制方法和理论不断地被提出，例如自适应控制、预测控制、鲁棒控制、模糊控制、非线性系统和大系统，复杂系统控制等，大大扩展了控制理论的研究范围。遥测、遥控和遥感技术，模式识别和人工智能等都得到了飞速发展。在自动化的发展史中，中国人民作出了许多贡献，取得了很多成就，值得我们骄傲。 三、自动化专业的特点：（1）在专业方向与主要内容上，始终抓住了国家经济建设与国防建设中的最主要的发展问题（这从专业名称的变化上就能清楚地看出），伴随国家在不同发展阶段的需求及时作不断的调整，走“跨行业”的专业发展之路；（2）在专业培养的目标上，一开始就不是行业性的，逐步拓宽专业口径发展到目前宽口径的“通才”。历史表明，我国的自动化专业的发展，不但符合我国的国情，而且具有中国的特色、中国的创新。（3）我国从1998年起建立合一的“自动化”专业，不仅完全符合世界范围内拓宽专业面、打破“行业性的专业”设置的旧体系、实行“通才”教育的教育发展总趋势，完全符合我国现阶段以信息化带动工业化、走新兴工业化道路的国情，而且本科自动化专业和自动化科学与技术学科名称相一致，有利于同步发展我国的自动化科学与技术学科和本科自动化专业，为国家输送更多的自动化人才。伴随着我国经济与国防建设，我国的自动化专业一步一步从最初的突出电气化、到电气化与自动化并重、再到突出自动化发展过来的，具有明显的中国特色、中国创新。在发展过程中，还逐步形成了我国自动化专业一些鲜明的特点，主要有：（1）具有多学科交叉、内涵丰富、外延宽广的特点，因而利于培养宽口径、多面手、综合复合型人才；（2）得益于具有方法论性质的科学方法、科学思想的熏陶，思想更开阔、也更有深度，非常利于培养具有创新能力的人才；（3）突出系统与集成的思想、方法，有利于培养“将才”与“帅才”。简而言之，自动化类专业是一个口径宽、适应面广的专业，具有明显的跨学科特点。对实现我国工业、农业、国防和科学技术现代化，对逐步提升我国的综合国力具有重要和积极的作用。另一方面就是，自动化属于信息产业。而信息产业被人们誉为“朝阳产业”，发展快、需要人才多、待遇高，是当今科技发展的趋势所在。因此，作为信息产业中的重要一员，自动化专业同样有着光辉的前途。二是自动化应用范围广。目前，几乎所有的工业部门都可以同自动控制挂上钩，现代化的农业、国防也都与自动化息息相关。三是本专业对于个人发展非常有利。本专业课程设置的覆盖面广，所学的东西与其他学科交叉甚多。这也与本专业的来历有关，自动化专业大部分源于计算机或者电子工程系的自动控制专业。
自动化专业对所培养人才的素质要求：1、掌握数理等基础理论的原理和方法；了解机械、力学、电器、化工等相关学科的一般原理和方法；掌握计算机、通讯、电子等关联学科的基本原理、方法以及相应的实验仪器和设备的使用技能；掌握控制系统分析和综合（设计）等专业知识和方法；具有系统仿真、科学计算、软硬件开发等科学实验方法和技术；具有哲学、方法论、经济学、历史、法律、伦理、社会学、文学、艺术等人文社会科学方面以及军事方面的基本知识；具有良好的资料收集、文献检索以及口头表达和书面写作等技巧和能力，并形成很强的自主学习能力，培养终身学习的观念；具有辨证的、逻辑的、形象的创造的科学思维方式和对事物进行统计、分析、综合、归纳的技能，并形成较强的发现问题、分析问题和解决问题能力；具有一定的适应、协调、合作、组织和管理能力。2、热爱祖国、关心集体、尊敬师长、关心国家大事、时事政治，有较强的法治、法规观念，有信念，有责任心；3、有良好的品德修养和文明的行为准则，具有敬业精神和职业道德。坚持以前从实际出发，不迷信书本、不迷信权威。4、创新和竞争意识：现代社会是充满挑战和竞争的社会，只有那些不断追求新意境、新见解、敢于竞争的人才能把握机遇、走向成功。那些墨守成规、固步自封的人只会在抱怨中错失良机。5、要有坚毅的意志，人生路漫漫，每个人在生活、学习和工作中都可能遇到这样或者那样的的困难和挫折，要敢于面
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对困难、善于克服困难。只有拥有坚强的意志和顽强的精神，才可能克服眼前的困难，实现预定的目标。
四、自动化系统的类型 1、按给定的特征划分
（一）恒值控制系统（二）随动控制系统（三）程序控制系统 2、按系统数学描述划分
（一）线性系统 可以用线性微分方程描述的系统。特点：叠加性和齐次性。（二）非线性
五、自动化技术的应用范畴：自动化专业主要研究的是自动控制的原理和方法，自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。它以自动控制理论为基础，以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具，面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。它具有“控（制）管（理）结合，强（电）弱（电）并重，软（件）硬（件）兼施”等鲜明的特点，是理、工、文、管多学科交叉的宽口径工科专业。学生在校时一般学习半导体变流技术、自动控制系统、电力拖动与电气控制、最优控制、微型计算机控制技术、计算机通讯与网络、数字信号处理、软件工程、传感器原理、自动检测技术、系统工程概论、运筹学和情报检索等近40门课程。本专业是一门适应性强、应用面广的工程技术学科。旨在培养学生成为基础扎实、自动控制技术知识系统深入、计算机应用能力强的高级工程技术人才。所以学生在毕业后都能从事自动控制、自动化、信号与数据处理及计算机应用等方面的技术工作。就业领域也非常的宽广，比如高科技公司、科研院所、设计单位、大专院校、金融系统、通信系统、税务、外贸、工商、铁路、民航、海关、工矿企业及政府和科技部门等。都能应用到自动化专业的技术。自动化技术时时在为人类“谋”福利，可谓无所不在、无处没有。自动化技术正在迅速地渗入家庭生活中。比如全自动洗衣机，不用人动手就能把衣服洗得干干净净。电脑控制的微波炉，不但能按时进行自动烹调，做出美味的饭菜，而且安全节电。电脑控制的电冰箱，不但能自动控温，保持食物鲜美，而且能告诉食物存储的数量和时间，还能为烹饪美味佳肴提供建议。还有空调机能提供温暖如春的环境，清扫机器人能打扫房间等。在工厂，人们使用各种自动化装置或系统，如机器人、自动化小车、数控机床、柔性生产线和计算机集成制造系统等，完成产品的加工、装配、包装、运输、存储等工作。在办公室，人们广泛地引入微型电脑及信息网络、文字处理机、电子传真机、专用交换机、多功能复印秘书机器人等技术和设备，不断实现办公自动化。在交通运输中采用自动化设备，实现交通工具自动化及管理自动化。在医疗保健事业及图书馆、 商业服务行业中， 在农作物种植、 养殖业生产过程中，都可实现自动化管理及自动化生产。在生态环境和社会等复杂系统中，控制科学和技术为人类开辟了崭新的研究途径，为决策和管理的科学化提供了可能。在现代的和未来的战场上，飞机、舰艇、战车、火炮、导弹、军用卫星以及后勤保障、军事指挥等，更是时时离不开控制和自动化技术。工业生产 在工业的制造业中， 数控技术的产生﹑柔性制造系统的应用﹑计算机制造系统的开发象征着自动化在工业生产上的霸主地位。采用数控技术，用软件控制代替硬件控制，有利于降低成本﹑提高加工的精确度。由于减少模具的使用，缩短了产品的研制周期。使得工业技术有了较大的提高，而柔性制造系统则解决高度自动化与高度柔型化需要之间的矛盾。柔性制造系统不仅实现自动化生产，还在一定的范围内满足不同加工任务。具有高精确度和高效型的特点！这些优点是适应市场不断变化的特征。最近发展期来的计算机制造系统则将工厂生产有关的物料流和信息流高度统一管理，将分散的自动化系统组建成一个优化的生产系统，一个自动化生产的大系统。并优化生产的原料搭配，在一个控制室统一管理整个工厂生产，使企业获得整体优化的利益。过程工业生产过程复杂，伴随着物理变化和化学变化，并处于苛刻的生产环境如高温高压易燃易爆环境，因此人身安全十分重要，需要相应的故障预报检测诊断监控技术！而且由
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于是连续生产，故强调生产控制和管理的整体性。计算机将工业生产现场的仪器﹑控制器连接起来，让生产设备在同一条线路上通信。便于集中管理实时控制！ 在这方面发展起来的技术有直接数字控制系统﹑分布式控制系统﹑两级优化控制系统﹑现场总线控制系统。 其中近年来现场总线控制系统发展最快。目前计算机集成生产系统是过程工业自动化的最新成就和发展方向，它将过程控制， 计划调度， 经营管理， 和市场销售等信息进行集成并求全局优化，增强企业市场竞争力。显儿易见自动化通过计算机的应用节省了大量的人力，解放人力资源，把人力投入进科研开发中大大促进了社会进步！社会生活在现代社会中，高楼大厦随处可见。但人们的居住要求不止于此。智能建筑应运而生。智能建筑包括楼宇自动化，通讯自动化，办公自化，称为 3A。楼宇自动化是指对供电，照明，电梯，消防等进行实时鉴控进行节能控制提高大楼的功能提供舒适的居住环境，通信自动化是大楼的中枢神经，利用计算机沟通内外部信息，合理分配通讯资源传递数据图象语音等，办公自动化可以有效的提高工作效率和质量，辅助决策，充分利用信息资源，促进办公体制的改革使管理更加科学更加合理。常道“出门在外，小心安全” ，但智能交通系统解决了人们的后顾之忧，用计算机开关红绿灯使红灯前车辆最少，减轻交通拥挤，解决交通事故，制止交通环境恶化，保持道路通畅，提高道路利用率，节约投资成本，创造良好的经济效益。还可以降低汽车能源浪费缩短汽车排放废气时间，减轻污染??这些好处举不胜举！这是自动化带给我们的好处。我们入了信息社会因此电力在我们的生活中占据着重要地位。 电力的供应关系到千家万户。在电力系统中我们采用过压保护，过电流保护，接地保护并对锅炉的气温气压水位等参数进行监控保证电力的稳定安全。在电网并网中，要保持相位一致电压相同频率相同??这是人力无法做到的。 我们需要计算机来自动化控制。1965年和2003年纽约两次大停电使得人们生活紊乱。这给我们深刻的教训：先进，可靠的电力供应是十分重要和必要的！此外，一些大系统如企业生产计算机系统，大型项目组织管理都需要自动化理论进行指导。著名的阿波罗登月计划涉及2 万多家企业，120所大学，42万研制人员，耗资 300 亿美金，历时 11 年。这不是人可以独立完成的。需要计算机分配工作才能稳步顺利的完成计划。军事战争，军事战场上，自动化广泛应用于各种飞行器。如飞机，导弹，卫星。以导弹为例说明自动化的应用。导弹自主飞行阶段控制系统消除各种环境影响，如风力﹑温度变化。以此来保持导弹精确度，接近目标时导弹定位系统进行必要的机动飞行击中目标。并对导弹进行全过程检测和导航。进行姿态调整，保持飞行稳定导弹家庭中巡航导弹的自动化应用最高，它在飞行的末阶段近地飞行5米高度，因此要求测量精度误差不大于5米，由于飞行高度低环境复杂飞行距离远，对其精确控制难上家难。一步小心就会造成失败！这对自动化提出了更高的要求！此外，虚拟技术的产生使得无硝烟战场成为可能。通过这个平台，进行军事演练可提高其安全性降低军事演习的成本，保证各部队部种的协调配合，同时可以评估武器的优劣。
六、自动化专业的未来展望：自从人类进入大规模机械化生产时代后,自动化技术就伴随着人们对机械工程性能要求的提高应运而生。随着工业化进程的飞速发展,自动化技术很快就发展成为一门独立的学科,推动了其他各项专业技术水平的提高,自动化程度越高,工业水平就越先进。工业自动化程度的水平已成为衡量工业先进水平的主要指标,同时,自动化学科已成为高科技领域不可缺少的一个分支,而且与其他学科之间出现了交叉和渗透。在一些传统的学科中,越来越多地引进了自动化技术,形成了这些学科内的自动化一族,如机械制造自动化、化工过程自动化、电力系统自动化??越来越离不开自动化技术。我们有理由相信，当人们普遍接受淡化“行业性的专业”、突出“跨行业的专业”的理念，并打破专业之间的壁垒，着手组建各类新的类似于环境保护、生命科学那样“跨行业的专业”的时候，自动化专业完全有可能率先发展成为一个包含目前诸多专业的大专业，成为真正的“跨行业的专业”，并在新的专业体系中起更重要的作用。自动化是新的技术革命的一个重要方面。
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自动化技术的研究﹑应用和推广﹐对人类的生产﹑生活等方式将产生深远影响。生产过程自动化和办公室自动化可极大地提高社会生产率和工作效率﹐节约能源和原材料消耗﹐保证产品质量﹐改善劳动条件﹐改进生产工艺和管理体制﹐加速社会的产业结构的变革和社会信息化的进程。现代生产和科学技术的发展﹐对自动化技术提出越来越高的要求﹐同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。70年代以来，自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展﹐并广泛地应用到国防﹑科学研究和经济等各个领域﹐实现更大规模的自动化﹐例如大型企业的综合自动化系统﹑全国铁路自动调度系统﹑国家电力网自动调度系统﹑空中交通管制系统﹑城市交通控制系统﹑自动化指挥系统﹑国民经济管理系统等。自动化的应用正从工程领域向非工程领域扩展﹐如医疗自动化﹑人口控制﹑经济管理自动化等。自动化将在更大程度上模仿人的智能﹐机器人已在工业生产﹑海洋开发和宇宙探测等领域得到应用﹐专家系统在医疗诊断﹑地质勘探等方面取得显著效果。工厂自动化﹑办公自动化﹑家庭自动化和农业自动化将成为新技术革命的重要内容﹐并得到迅速发展。自动化技术在机械加工、采矿冶炼、化学工业、电力系统、交通运输、农业生产、环境保护、医药卫生、军事技术、航空航天、科学研究、办公服务等领域都得到了广泛的应用。例如：机械制造自动化、过程工业自动化、电力系统自动化、飞行器控制、楼宇自动化与智能建筑?? 自动化领域正在进一步扩大，它是一个无限广阔的天地。 事情不正是这样吗?自动化的高度发展使航天事业出现奇迹,人们访问太空,来去自由. 在工业上,计算机集成制造系统(CIMS: Computer Integrated Manufacturing system)使自动化无人工厂成为现实。自动化正在与其它学科相互交融，朝着更多的应用领域延伸，例如：经济控制论的形成，直接推动了国民经济的发展； 人口控制论的研究，为计划生育工作的决策起到指导作用，并造福与子孙后代； 环境系统工程已经成为世界性的大课题。人类为了生存与发展，必须采取各种措施来改善环境，自动化理论与技术在这方面大有作为； 在国际关系领域、军事领域以及社会治安综合治理等领域，均离不开自动化学科的介入及其研究成果的应用。 在交通管理领域也有其应用。例如：《巴黎的交通安全守护神》一文中描写了这样一个事例：在巴黎的272路公交汽车线路上，一辆5785号公共汽车内发生了一起盗窃案，司机立即发出了警报。这一信号被迅速传送到一个名为PC2000的监控站，那里的工作人员在核实警报无误后，立即通过无线电，命令距离最近的干预车辆驶向该车，以迅雷不及掩耳之势，有效地制服了罪犯，保证了车辆和乘客的安全。还有著名的京九铁路客运系统也有自动化的应用。如：1.客运自动广播系统，2.列车到发微机通告系统，3.旅客引导系统，4.行包微机管理系统等等。在农牧业中也有许多先进的自动化设备和技术。如自动化农场??
在社会的各个领域，我们都看到了自动化的身影。我为能学自动化而感到骄傲！通过两个月来对《自动化（专业）概论》的学习，我对自动化专业有了一个一点了解，对自动化专业的学习兴趣也进一步提高了，因此也更有信心学好自动化专业的各门课程，为使自己将来能够成为一个全能型的人才打下坚实的基础。
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自动化技术的研究﹑应用和推广﹐对人类的生产﹑生活等方式将产生深远影响。生产过程自动化和办公室自动化可极大地提高社会生产率和工作效率﹐节约能源和原材料消耗﹐保证产品质量﹐改善劳动条件﹐改进生产工艺和管理体制﹐加速社会的产业结构的变革和社会信息化的进程。现代生产和科学技术的发展﹐对自动化技术提出越来越高的要求﹐同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。70年代以来，自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展﹐并广泛地应用到国防﹑科学研究和经济等各个领域﹐实现更大规模的自动化﹐例如大型企业的综合自动化系统﹑全国铁路自动调度系统﹑国家电力网自动调度系统﹑空中交通管制系统﹑城市交通控制系统﹑自动化指挥系统﹑国民经济管理系统等。自动化的应用正从工程领域向非工程领域扩展﹐如医疗自动化﹑人口控制﹑经济管理自动化等。自动化将在更大程度上模仿人的智能﹐机器人已在工业生产﹑海洋开发和宇宙探测等领域得到应用﹐专家系统在医疗诊断﹑地质勘探等方面取得显著效果。工厂自动化﹑办公自动化﹑家庭自动化和农业自动化将成为新技术革命的重要内容﹐并得到迅速发展。自动化技术在机械加工、采矿冶炼、化学工业、电力系统、交通运输、农业生产、环境保护、医药卫生、军事技术、航空航天、科学研究、办公服务等领域都得到了广泛的应用。例如：机械制造自动化、过程工业自动化、电力系统自动化、飞行器控制、楼宇自动化与智能建筑?? 自动化领域正在进一步扩大，它是一个无限广阔的天地。 事情不正是这样吗?自动化的高度发展使航天事业出现奇迹,人们访问太空,来去自由. 在工业上,计算机集成制造系统(CIMS: Computer Integrated Manufacturing system)使自动化无人工厂成为现实。自动化正在与其它学科相互交融，朝着更多的应用领域延伸，例如：经济控制论的形成，直接推动了国民经济的发展； 人口控制论的研究，为计划生育工作的决策起到指导作用，并造福与子孙后代； 环境系统工程已经成为世界性的大课题。人类为了生存与发展，必须采取各种措施来改善环境，自动化理论与技术在这方面大有作为； 在国际关系领域、军事领域以及社会治安综合治理等领域，均离不开自动化学科的介入及其研究成果的应用。 在交通管理领域也有其应用。例如：《巴黎的交通安全守护神》一文中描写了这样一个事例：在巴黎的272路公交汽车线路上，一辆5785号公共汽车内发生了一起盗窃案，司机立即发出了警报。这一信号被迅速传送到一个名为PC2000的监控站，那里的工作人员在核实警报无误后，立即通过无线电，命令距离最近的干预车辆驶向该车，以迅雷不及掩耳之势，有效地制服了罪犯，保证了车辆和乘客的安全。还有著名的京九铁路客运系统也有自动化的应用。如：1.客运自动广播系统，2.列车到发微机通告系统，3.旅客引导系统，4.行包微机管理系统等等。在农牧业中也有许多先进的自动化设备和技术。如自动化农场??
在社会的各个领域，我们都看到了自动化的身影。我为能学自动化而感到骄傲！通过两个月来对《自动化（专业）概论》的学习，我对自动化专业有了一个一点了解，对自动化专业的学习兴趣也进一步提高了，因此也更有信心学好自动化专业的各门课程，为使自己将来能够成为一个全能型的人才打下坚实的基础。
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