自動(dong)化(hua)(hua)科(ke)學(xue)和(he)技術的發展,大致經歷(li)了這樣(yang)幾(ji)個階段(duan),20世紀(ji)40年代出(chu)現的經典控(kong)制理(li)論,為(wei)自動(dong)化(hua)(hua)學(xue)科(ke)奠(dian)定了理(li)論基(ji)(ji)礎(chu)。它(ta)以系(xi)統(tong)的頻(pin)率域描述(shu)和(he)分析(xi)設計方法為(wei)基(ji)(ji)礎(chu),通(tong)過(guo)對系(xi)統(tong)輸(shu)入輸(shu)出(chu)的頻(pin)域測試,建立系(xi)統(tong)的模型,并通(tong)過(guo)設計前饋補償和(he)反饋校正(zheng),使系(xi)統(tong)穩定運行,并使輸(shu)出(chu)達到期(qi)望值(zhi)。這通(tong)常被認為(wei)是以控(kong)制為(wei)基(ji)(ji)礎(chu)的自動(dong)化(hua)(hua)設備的代理(li)論。
自(zi)動化(hua)技術廣(guang)泛用于(yu)工(gong)業(ye)、農業(ye)、軍事、科學研究、交(jiao)通運輸(shu)、商業(ye)、醫療、服務和家庭等方面(mian)。采用自(zi)動化(hua)技術不僅可以(yi)把人從繁重的體力(li)勞(lao)動、部分腦力(li)勞(lao)動以(yi)及惡劣、危險(xian)的工(gong)作環(huan)境(jing)中解(jie)放出來,而且能(neng)(neng)擴展人的器官功能(neng)(neng),極大地提高勞(lao)動生產率,增強人類認(ren)識世界(jie)和改(gai)造世界(jie)的能(neng)(neng)力(li)。
自動(dong)化(hua)系統中的大型成套設備,又稱自動(dong)化(hua)裝(zhuang)置。機器或裝(zhuang)置在無(wu)人干(gan)預的情況下按規(gui)定(ding)的程序(xu)或指令自動(dong)進行(xing)操作或控制(zhi)的過程。因(yin)此,自動(dong)化(hua)是(shi)工(gong)業、農業、國防和(he)科(ke)學技術(shu)現代化(hua)的重要條件和(he)顯著(zhu)標志
20世紀(ji)60年(nian)代,隨著航(hang)天航(hang)空(kong)事業的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan),出現(xian)(xian)(xian)了(le)以狀態空(kong)間法為基(ji)(ji)礎(chu)的(de)(de)(de)現(xian)(xian)(xian)代控制(zhi)(zhi)(zhi)理論(lun)(lun),這一理論(lun)(lun)通過深(shen)入(ru)到(dao)對系(xi)(xi)統內部狀態的(de)(de)(de)描述,從信息層(ceng)面上更深(shen)刻(ke)地(di)刻(ke)劃了(le)系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)特征,在(zai)此(ci)基(ji)(ji)礎(chu)上發(fa)展(zhan)起來的(de)(de)(de)狀態空(kong)間設計(ji)方法不(bu)僅(jin)可以處理多變(bian)量系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)控制(zhi)(zhi)(zhi)問題,而且(qie)在(zai)控制(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)開始(shi)滲入(ru)優化的(de)(de)(de)概念,為實現(xian)(xian)(xian)高(gao)質量的(de)(de)(de)自(zi)動化提(ti)供(gong)了(le)有(you)力的(de)(de)(de)手段(duan)。在(zai)此(ci)期間,自(zi)動控制(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)理論(lun)(lun)和應用得到(dao)了(le)蓬勃發(fa)展(zhan),系(xi)(xi)統辨識、自(zi)適應等新理論(lun)(lun)和新思想不(bu)斷(duan)涌現(xian)(xian)(xian),并在(zai)航(hang)天航(hang)空(kong)、工業、工程領域得到(dao)了(le)廣(guang)泛的(de)(de)(de)應用。
20世紀(ji)70年代以(yi)來,隨著計(ji)算機(ji)(ji)技術的(de)(de)發展和(he)普及,人們處理復雜信息加工(gong)(gong)的(de)(de)能(neng)(neng)力(li)得到了顯著加強,從而(er)有力(li)地推動了自(zi)動化(hua)技術的(de)(de)全方位發展,其最主要的(de)(de)應用領(ling)域(yu)是:以(yi)計(ji)算機(ji)(ji)控(kong)制(zhi)為(wei)代表的(de)(de)工(gong)(gong)業過程控(kong)制(zhi)和(he)工(gong)(gong)業機(ji)(ji)器(qi)人,以(yi)計(ji)算機(ji)(ji)集成信息處理為(wei)代表的(de)(de)制(zhi)造系統(tong)CIMS。在(zai)此期間,由于信息處理能(neng)(neng)力(li)的(de)(de)加強,解(jie)決(jue)(jue)高維大系統(tong)控(kong)制(zhi)、優化(hua)問(wen)題(ti)(ti)的(de)(de)大系統(tong)理論(lun)、解(jie)決(jue)(jue)帶有不確定性控(kong)制(zhi)問(wen)題(ti)(ti)的(de)(de)魯棒、自(zi)適應控(kong)制(zhi)理論(lun)、解(jie)決(jue)(jue)難以(yi)數(shu)學(xue)建模系統(tong)控(kong)制(zhi)問(wen)題(ti)(ti)的(de)(de)智(zhi)能(neng)(neng)控(kong)制(zhi)理論(lun)等都成為(wei)自(zi)動化(hua)研究領(ling)域(yu)中新的(de)(de)熱點,并(bing)迅即在(zai)各領(ling)域(yu)中得到了應用。