自動化科學和(he)技術的(de)發展,大致經歷(li)了(le)這樣幾個階段,20世(shi)紀40年代(dai)出現的(de)經典控(kong)制理(li)論,為(wei)(wei)自動化學科奠定(ding)了(le)理(li)論基礎。它以系統的(de)頻(pin)率域(yu)(yu)描述和(he)分析(xi)設(she)計(ji)方法為(wei)(wei)基礎,通過對系統輸入輸出的(de)頻(pin)域(yu)(yu)測試,建立系統的(de)模型(xing),并(bing)通過設(she)計(ji)前饋補償和(he)反饋校正(zheng),使系統穩(wen)定(ding)運行,并(bing)使輸出達(da)到期望值。這通常被認為(wei)(wei)是以控(kong)制為(wei)(wei)基礎的(de)自動化設(she)備的(de)代(dai)理(li)論。
自動(dong)(dong)化(hua)技術(shu)(shu)廣泛用于(yu)工(gong)業、農業、軍事(shi)、科學研究、交通(tong)運輸、商(shang)業、醫療、服務和家庭等方面。采用自動(dong)(dong)化(hua)技術(shu)(shu)不僅(jin)可以(yi)把人從繁重的體力勞(lao)動(dong)(dong)、部分腦(nao)力勞(lao)動(dong)(dong)以(yi)及惡(e)劣、危(wei)險的工(gong)作環境中解放出來,而(er)且能擴展人的器(qi)官功(gong)能,極大地提高勞(lao)動(dong)(dong)生產率,增強人類認識世(shi)界和改造世(shi)界的能力。
自(zi)動(dong)(dong)(dong)化(hua)(hua)系(xi)統中的(de)(de)(de)大型成套設(she)備(bei),又(you)稱自(zi)動(dong)(dong)(dong)化(hua)(hua)裝(zhuang)置(zhi)。機器或裝(zhuang)置(zhi)在無人(ren)干預的(de)(de)(de)情(qing)況下按規定的(de)(de)(de)程(cheng)序或指令自(zi)動(dong)(dong)(dong)進(jin)行操作或控制的(de)(de)(de)過程(cheng)。因(yin)此,自(zi)動(dong)(dong)(dong)化(hua)(hua)是工業、農業、國防和(he)科學技術現代化(hua)(hua)的(de)(de)(de)重要(yao)條件和(he)顯著標志
20世紀60年代,隨著航(hang)天航(hang)空(kong)(kong)事業(ye)的(de)(de)發展(zhan),出現(xian)了(le)以(yi)狀(zhuang)態(tai)(tai)空(kong)(kong)間法為基礎的(de)(de)現(xian)代控制(zhi)理(li)(li)(li)論,這一理(li)(li)(li)論通過深入到對系(xi)統內部狀(zhuang)態(tai)(tai)的(de)(de)描述,從信(xin)息層面上更深刻地刻劃了(le)系(xi)統的(de)(de)特征,在(zai)此(ci)基礎上發展(zhan)起來的(de)(de)狀(zhuang)態(tai)(tai)空(kong)(kong)間設計方法不僅可(ke)以(yi)處理(li)(li)(li)多變量(liang)(liang)系(xi)統的(de)(de)控制(zhi)問題,而且在(zai)控制(zhi)中開始滲入優化(hua)的(de)(de)概念(nian),為實現(xian)高質量(liang)(liang)的(de)(de)自動(dong)化(hua)提供了(le)有力的(de)(de)手段(duan)。在(zai)此(ci)期間,自動(dong)控制(zhi)的(de)(de)理(li)(li)(li)論和(he)應用(yong)(yong)得(de)到了(le)蓬勃(bo)發展(zhan),系(xi)統辨識、自適應等新理(li)(li)(li)論和(he)新思(si)想不斷(duan)涌(yong)現(xian),并在(zai)航(hang)天航(hang)空(kong)(kong)、工業(ye)、工程(cheng)領域(yu)得(de)到了(le)廣泛的(de)(de)應用(yong)(yong)。
20世(shi)紀70年代以(yi)來,隨(sui)著計算(suan)機(ji)技(ji)術的(de)(de)(de)發展和普及,人們(men)處(chu)理(li)(li)(li)復雜信(xin)息(xi)(xi)加(jia)工的(de)(de)(de)能力(li)得(de)到(dao)了(le)顯著加(jia)強,從而(er)有力(li)地推動了(le)自動化技(ji)術的(de)(de)(de)全方位發展,其最主要(yao)的(de)(de)(de)應用領域(yu)(yu)是:以(yi)計算(suan)機(ji)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)為代表的(de)(de)(de)工業過程控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)和工業機(ji)器人,以(yi)計算(suan)機(ji)集成信(xin)息(xi)(xi)處(chu)理(li)(li)(li)為代表的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)系(xi)統CIMS。在此(ci)期間,由于信(xin)息(xi)(xi)處(chu)理(li)(li)(li)能力(li)的(de)(de)(de)加(jia)強,解決高維大系(xi)統控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)、優化問題(ti)的(de)(de)(de)大系(xi)統理(li)(li)(li)論、解決帶有不確定性(xing)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)問題(ti)的(de)(de)(de)魯棒、自適應控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)(li)(li)論、解決難以(yi)數學建模(mo)系(xi)統控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)問題(ti)的(de)(de)(de)智能控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)(li)(li)論等都成為自動化研(yan)究領域(yu)(yu)中新的(de)(de)(de)熱點(dian),并迅即在各領域(yu)(yu)中得(de)到(dao)了(le)應用。