Ngành kỹ thuật điều khiển và tự động hóa là gì? – Học gì? – Làm gì?

Ngành điều khiển và tự động hóa là gì?

• Ngành đào tạo: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂU VÀ TỰ ĐỘNG HÓA (Control Engineering and Automation)
• Trình độ đào tạo: ĐẠI HỌC
• Thời gian đào tạo: 5 năm
• Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa (Một số trường đại học là ngành công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa ) là ngành họ nghiêng cứu, thiết kế, vận hành các hệ thống, điều khiển, ché tạo robot, quản lý sản phẩm tại các công ty trong và ngoài nước. Ngành này luôn gắn liền với các quá trình sản xuất trong công nghiệp, nơi mà các thao tác của con người sẽ được thay thế hoàn toàn bằng các hoạt động của máy móc, robot tự động, giúp tăng năng suất lao động, giảm thiểu nhân công, nhân lực, thời gian và chi phí.

Mục tiêu đào tạo của ngành điều khiển và tự động hóa

Mục tiêu chung: Chương trình đào tạo ngành Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa nhằm trang bị cho sinh viên có phẩm chất đạo đức tốt, kiến thức khoa học cơ bản toàn diện, kiến thức chuyên môn vững vàng, kỹ năng thực hành cơ bản để nhanh chóng tham gia vận hành, bảo dưỡng, lắp đặt, thiết kế và xây dựng các dự án phát triển và ứng dụng Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa trong các lĩnh vực công nghiệp và kinh tế quốc dân, phục vụ tốt xã hội và đất nước; có phương pháp làm việc chuyên nghiệp, tư duy khoa học, tác nghiệp độc lập và sáng tạo; có khả năng tự học và nghiên cứu, tiếp thu được khoa học và công nghệ tiên tiến của thế giới, hòa nhập được trong môi trường quốc tế; có khả năng học tiếp lên các bậc học cao hơn.

Các mục tiêu cụ thể: Sau khi tốt nghiệp, kỹ sư ngành Điều khiển và Tự động hóa có được

– Kiến thức đại cương về các môn Toán, khoa học tự nhiên và khoa học xã hội.

– Kiến thức cơ sở và kiến thức cốt lõi của ngành Kỹ thuật Điều khiển-Tự động hóa, phục vụ trong các lĩnh vực ứng dụng công nghiệp và các ngành kinh tế quốc dân.

– Kiến thức và kỹ năng chuyên ngành về một trong các hướng chuyên môn (Điều khiển, Tự động hóa xí nghiệp, Tự động hóa quá trình, …)

– Kiến thức và kỹ năng nghề nghiệp: Ngoại ngữ, phương pháp làm việc, khả năng trình bày và giao tiếp…

Những tố chất cần có để học ngành kỹ thuật điều khiển và tự động hóa

• Kỹ năng quản lý, giám sát các dự án kỹ thuật;
• Kỹ năng tư vấn, thiết kế và phát triển hệ thống tự động hóa;
• Kỹ năng vận hành, bảo dưỡng dây chuyền sản xuất tự động;
• Có kỹ năng tích hợp các thiết bị;
• Khả năng thiết kế, chế tạo và kiểm định;
• Khả năng nghiên cứu, phát triển các thiết bị tự động thông minh;
• Kỹ năng thuyết trình và sử dụng tiếng Anh thành thạo;
• Kỹ năng làm việc nhóm tốt;
• Kỹ năng quản lý thời gian hiệu quả;
• Kỹ năng khởi nghiệp.

Học ngành kỹ thuật điều khiển và tự động hóa ra trường làm gì?

• Kỹ sư vận hành và bảo trì: Bảo đảm quy trình vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa các hệ thống điện, điện tử, tự động.
• Kỹ sư vận hành bảo dưỡng sửa chữa các thiết bị và hệ thống tự động của các nhà máy, xí nghiệp.
• Chuyên gia hệ thống: chuyên phân tích nhu cầu về hệ thống điện, tự động hóa của các công ty, nhà máy.
• Chỉ huy các dự án: Thiết kế các hệ thống tự động và tham gia thi công các dự án về điều khiển tự động.
• Thiết kế các hệ thống tự động hóa cho nhà máy, xí nghiệp, công ty, tổ chức…
• Lập trình ứng dụng: các chương trình điều khiển cho hệ vi xử lý, PLC, CNC, các bộ điều khiển về lập trình.
• Chuyên gia tư vấn cung cấp các tư vấn, giải pháp trong lĩnh vực tự động, tham gia các chương trình huấn luyện nhân viên.
• Giảng dạy tại các trường đại học, cao đẳng, trung cấp chuyên nghiệp nơi đào tạo Kỹ sư, Cử nhân thuộc lĩnh vực điều khiển và tự động hóa.

Chương trình đào tạo của ngành điều khiển và tự động hóa

Môn học đại cương

1. Triết học Mác-Lênin
2. Kinh tế chính trị Mác-Lênin
3. Chủ nghĩa xã hội khoa học
4. Lịch sử đảng cộng sản Việt Nam
5. Tư tưởng Hồ Chí Minh
6. Ngoại ngữ cơ bản
7. Giáo dục thể chất
8. Giáo dục quốc phòng – an ninh
9. Đại số
10. Giải tích 1
11. Giải tích 2
12. Vật lý 1
13. Vật lý 2
14. Hóa học đại cương
15. Tin học đại cương

Môn học chuyên ngành

1. Tín hiệu và hệ thống: Định nghĩa tín hiệu và hệ thống; Biểu diễn tín hiệu và hệ thống trên miền thời gian; Chuỗi Fourier và phép biến đổi Fourier; Đáp ứng tần số và lọc tín hiệu; Trích mẫu và khôi phục tín hiệu; Phép biến đổi Laplace; Phép biến đổi Z; Quá trình ngẫu nhiên;
2. Lý thuyết mạch điện: Những khái niệm cơ bản về mô hình mạch điện. Các phương pháp tính mạch điện ở chế độ xác lập, chế độ quá độ của mạch điện tuyến tính và mạch phi tuyến. Mạch 3 pha và đường dây dài.
3. Lý thuyết trường điện từ: Trang bị những kiến thức kỹ thuật cơ sở quan trọng nhất về mô hình và các phương pháp nghiên cứu, tính toán trường điện từ: Những khái niệm cơ bản về trường điện từ; Điện trường tĩnh; Điện trường dừng trong vật dẫn; Từ trường dừng; Trường điện từ biến thiên.
4. Điện tử tương tự và số: Điện tử tương tự: Các phần tử cơ bản. Mạch khuếch đại, mạch tạo dao động. Các mạch ĐT ứng dụng trong kỹ thuật đo. Các mạch biến đổi tín hiệu, lọc tích cực, khuếch đại công suất. Nguồn cấp cho mạch ĐT. 2. Điện tử số: Các vấn đề cơ bản của kỹ thuật số; Các họ vi mạch logic cơ bản. Mạch logic tổ hợp. Mạch logic dãy. Bộ nhớ bán dẫn. Các mạch tạo xung. Các bộ biến đổi tín hiệu. Thiết kế mạch điện tử số bằng máy tính.
5. Cơ sở kỹ thuật nhiệt: Nhiệt động học kỹ thuật: Quy luật biến đổi năng lượng (nhiệt và cơ); Tính chất của các môi chất; Nguyên lý các động cơ nhiệt (đ/c đốt trong, đ/c phản lực, turbin hơi, turbin khí, máy lạnh).2. Các dạng truyền nhiệt cơ bản và các quá trình nhiệt cơ bản: Dẫn nhiệt, bức xa, đối lưu.
6. Cơ học lý thuyết: Tĩnh học: Xây dựng mô hình lực, hệ lực phẳng, phương trình cân bằng; Hệ lực không gian, phương trình cân bằng, trọng tâm vật rắn.2. Động học: Đặc trưng động học vật rắn. Tính vận tốc, gia tốc trong chuyển động cơ bản. Chuyển động chất điểm và chuyển động vật.  3. Động lực học: Động lực học chất điểm và cơ hệ. Các định lý tổng quát của động lực học. Phương trình chuyển động của cơ cấu máy.
7. Cơ học máy: Nguyên lý máy: Các khái niệm cơ bản, cấu trúc cơ cấu. Cách phân tích và tổng hợp động học, lực học và động lực học của các cơ cấu và máy đơn giản. 2. Chi tiết máy: Các khái niệm cơ bản trong tính toán chi tiết máy; Tải trọng, ứng suất, đặc tính làm việc; Các chi tiết máy ghép. Sơ lược các bộ truyền động.
8. Cơ sở kỹ thuật thủy khí: Thủy tĩnh học. Động học chất lỏng. Động lực học chất lỏng. Tính toán thủy lực đường ống. Bơm ly tâm. Máy thủy lực kiểu thể tích.
9. Lý thuyết điều khiển tự động I: Điều khiển tuyến tính trong miền phức: Các mô hình toán học; Biến đổi sơ đồ khối; Các khâu động học cơ bản. Phân tích tính ổn định; Đánh giá chất lượng. Thiết kế bộ điều khiển; chọn tham số bộ điều khiển PID, phương pháp cân bằng mô hình, bộ dự báo Mô-Smith, mô hình nội. 2. Điều khiển tuyến tính trong không gian trạng thái:hình trạng thái; Phân tích tính ổn định; Phân tích tính điều khiển được và quan sát được; Phân tích tính bền vững; Thiết kế bộ điều khiển phản hồi trạng thái; Quan sát trạng thái và điều khiển phản hồi đầu ra. Nguyên lý tách; Điều khiển tách kênh hệ MIMO; Điều khiển bám.
10. Lý thuyết điều khiển tự động II: Điều khiển hệ không liên tục: Mô hình tần số và mô hình trạng thái. Phân tích tính ổn định, điều khiển được và quan sát được. Thiết kế bộ điều khiển PID số; Phương pháp thiết kế lưỡng tuyến tính; Bộ điều khiển dead-bead.2. Cơ sở lý thuyết điều khiển phi tuyến: Khái niệm hệ phi tuyến. Phân tích hệ phi tuyến NL (hệ Hammestein); Mặt phẳng pha; Tính ổn định tuyệt đối; Tiêu chuẩn Popov; Phân tích khả năng tự dao động và tính ổn định của dao động; Phương pháp tuyến tính hóa điều hòa; Phân tích tính ổn định; Tiêu chuẩn Lyapunov. Xấp xỉ tuyến tính xung quanh điểm cân bằng; Thiết kế bộ điều khiển gain-scheduling. Thiết kế bộ điều khiển trượt và phân tích chất lượng của hệ điều khiển trượt.
11. Phương pháp tính: Sơ lược về phương pháp tính (số); Giải hệ phương trình đại số tuyến tính; Giải (hệ) phương trình đại số phi tuyến; Giải (hệ) phương trình vi phân phi tuyến; Giải (hệ) phương trình vi phân tuyến tính; Phép nội suy; Bài toán bình phương tối thiểu; Các ví dụ ứng dụng tính toán và mô phỏng sử dụng MATLAB.
12. Kỹ thuật lập trình: Giới thiệu chung về kỹ thuật lập trình; Qui trình phát triển phần mềm. Lập trình có cấu trúc: Phương pháp phân tích và thiết kế; Biến, kiểu dữ liệu và biểu thức; Điều khiển chương trình; Hàm và thư viện; Lập trình hướng đối tượng: Lớp, quan hệ lớp; Lập trình toán học hướng đối tượng. Lập trình tổng quát: Khuôn mẫu hàm, khuôn mẫu lớp, Thuật toán tổng quát; Thể hiện trên ngôn ngữ lập trình  C / C++;
13. Kỹ thuật đo lường: Cơ sở lý thuyết của kỹ thuật đo lường: Các khái niệm cơ bản của kỹ thuật đo lường. Cấu trúc của dụng cụ đo. Sai số của phép đo và gia công kết quả đo. 2. Các phần tử chức năng của dụng cụ đo: Các cơ cấu chỉ thị. Các cảm biến đo lường. 3. Đo các đại lượng điện và không điện: Đo dòng điện. Đo điện áp. Đo công suất và năng lượng. Đo góc pha và khoảng thời gian. Đo tần số. Đo các thông số của mạch điện. Đo các đại lượng từ và thử nghiệm vật liệu từ. Đo các đại lượng không điện.
14. Điều khiển tối ưu và thích nghi: Điều khiển tối ưu: Khái niệm; Phân loại bài toán tối ưu động; Phương pháp biến phân; Phương pháp quy hoạch động của Bellman; Nguyên lý cực đại Pontryagin; 2. Điều khiển thích nghi: Khái niệm thích nghi và hai dạng cơ bản (kinh điển) của điều khiển thích nghi; Các phương pháp tối ưu hóa; Điều khiển thích nghi gián tiếp; Điều khiển thích nghi trực tiếp.
15. Nhập môn điều khiển mờ và mạng neural: Điều khiển mờ: Giới thiệu tập mờ và logic mờ; Biến ngôn ngữ, phép suy diễn mờ, giải mờ; Bộ điều khiển mờ cơ bản, bộ điều khiển mờ lai; Tính ổn định của hệ điều khiển mờ. 2. Mạng neural: Cấu trúc neural nhân tạo, mạng neural nhân tạo; Các phương pháp huấn luyện mạng neural: Gradient, lan truyền ngược, giải thuật di truyền; Ứng dụng mạng neural trong điều khiển. Khái niệm về hệ mờ-neural và hệ neural mờ.
16. Điều khiển số: Các khái niệm cơ bản về hệ thống điều khiển số. Mô tả hệ thống điều khiển số. Phân tích hệ thống; Tổng hợp hệ thống điều khiển số trên cơ sở hàm truyền đạt và trên không gian trạng thái; Các vấn đề thực hiện kỹ thuật.
17. Các hệ thống rời rạc: Khái niệm hệ (sự kiện) rời rạc; Bài toán điều khiển rời rạc; Mô tả hệ rời rạc: Automata, Mạng Petri, Grafcet; Phân tích và mô phỏng hệ rời rạc; Cấu trúc ghép nối hệ sự kiện rời rạc; Thiết kế và ứng dụng điều khiển rời rạc;
18. Cơ sở hệ thống điều khiển quá trình: Đặt bài toán điều khiển quá trình; Mô tả các thành phần và chức năng hệ thống điều khiển quá trình; Xây dựng mô hình quá trình công nghệ: Phương pháp lý thuyết và phương pháp thực nghiệm; Xây dựng sách lược điều khiển: quá trình đơn biến và đa biến; Thiết kế và chỉnh định các bộ điều khiển quá trình; Thiết kế cấu trúc điều khiển.
19. Mô hình hóa và mô phỏng quá trình sản xuất: Khái niệm cơ bản về mô hình hóa và mô phỏng; Cơ sở toán học của mô hình hóa và mô phỏng. Các công cụ phần mềm mô phỏng. Mô phỏng thời gian thực và ứng dụng; Mô phỏng hệ ngẫu nhiên, sự kiện, hàng đợi; Mô phỏng các quá trình liên tục, gián đoạn của hệ thống tự động hóa QTSX;
20. Máy điện và khí cụ điện: Máy điện: Kiến thức cơ bản về lý thuyết, thử nghiệm và tính toán những thông số cơ bản của máy biến áp, máy điện quay (máy điện một chiều, máy điện đồng bộ, động cơ không đồng bộ, động cơ điện đặc biệt). 2. Khí cụ điện: Những vấn đề cơ bản về lý thuyết khí cụ điện, nguyên lý làm việc, kết cấu, đặc tính cơ bản và lĩnh vực sử dụng của các loại khí cụ điện thông dụng.
21. Điện tử công suất: Tìm hiểu và nghiên cứu các quá trình biến đổi năng lượng điện bằng các bộ biến đổi bán dẫn công suất: chỉnh lưu, nghịch lưu, biến đổi điện áp một chiều và xoay chiều, biến tần, … Tính chọn và thiết kế các bộ biến đổi. Điều khiển các bộ biến đổi công suất.
22. Cơ sở truyền động điện: Những khái niệm cơ bản về hệ truyền động điện. Hệ truyền động động cơ điện một chiều. Hệ truyền động động cơ xoay chiều ba pha không đồng bộ. Hệ truyền động động cơ xoay chiều đồng bộ ba pha. Các hệ truyền động đặc biệt. Tính chọn hệ truyền động điện.

Mong rằng các bạn đã có cái nhìn tổng quan ngành kỹ thuật điều khiển tự động hóa. Nhớ like share trang để mọi người cùng biết đến nha.

Vẫn còn rất nhiều ngành nghề khác để bạn có thể xem và định hướng con đương tương lai phía trước, các bạn kích vào link Danh sách các ngành nghề hệ Đại học được đào tạo ở Việt Nam hiện nay!