自動化(hua)科學(xue)和(he)(he)技術的(de)發(fa)展,大(da)致經歷了這樣幾(ji)個階段,20世紀40年代(dai)出現的(de)經典控制理(li)(li)論(lun),為(wei)自動化(hua)學(xue)科奠定了理(li)(li)論(lun)基礎。它以系(xi)統(tong)(tong)的(de)頻(pin)率域描述(shu)和(he)(he)分析設計方法為(wei)基礎,通過對系(xi)統(tong)(tong)輸(shu)入輸(shu)出的(de)頻(pin)域測(ce)試,建立(li)系(xi)統(tong)(tong)的(de)模型,并(bing)通過設計前饋(kui)補償和(he)(he)反(fan)饋(kui)校正(zheng),使(shi)系(xi)統(tong)(tong)穩定運行,并(bing)使(shi)輸(shu)出達(da)到期(qi)望(wang)值(zhi)。這通常被認為(wei)是以控制為(wei)基礎的(de)自動化(hua)設備的(de)代(dai)理(li)(li)論(lun)。
自動(dong)化技術廣(guang)泛用于(yu)工業、農業、軍事、科學(xue)研究、交(jiao)通運輸、商業、醫療、服務和家(jia)庭等(deng)方面。采用自動(dong)化技術不僅可以把人從繁(fan)重的體力(li)勞動(dong)、部分(fen)腦力(li)勞動(dong)以及惡劣(lie)、危險(xian)的工作環境中解放出(chu)來(lai),而且能擴展(zhan)人的器官功能,極大地提高勞動(dong)生產率,增強人類認識世界和改造(zao)世界的能力(li)。
自(zi)動(dong)化(hua)系統中(zhong)的(de)(de)大型成套(tao)設(she)備(bei),又稱(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)裝置(zhi)。機器或裝置(zhi)在(zai)無(wu)人干預的(de)(de)情況下按規定的(de)(de)程序或指(zhi)令自(zi)動(dong)進行操作或控制的(de)(de)過程。因(yin)此,自(zi)動(dong)化(hua)是(shi)工業、農業、國防和(he)科學技術(shu)現代化(hua)的(de)(de)重(zhong)要條件和(he)顯著標志
20世紀(ji)60年代,隨著(zhu)航(hang)天航(hang)空(kong)事業(ye)的(de)(de)發(fa)展,出現了以狀(zhuang)態(tai)空(kong)間法為基礎的(de)(de)現代控制理論(lun)(lun),這一理論(lun)(lun)通(tong)過深入到(dao)對系(xi)統內部(bu)狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)描述,從信息層(ceng)面(mian)上(shang)更深刻地刻劃(hua)了系(xi)統的(de)(de)特征,在(zai)此(ci)基礎上(shang)發(fa)展起來的(de)(de)狀(zhuang)態(tai)空(kong)間設(she)計(ji)方法不(bu)僅可以處理多變量系(xi)統的(de)(de)控制問題,而(er)且在(zai)控制中(zhong)開始(shi)滲入優化(hua)的(de)(de)概念(nian),為實現高質量的(de)(de)自(zi)動化(hua)提(ti)供(gong)了有力的(de)(de)手段。在(zai)此(ci)期(qi)間,自(zi)動控制的(de)(de)理論(lun)(lun)和應用得到(dao)了蓬勃發(fa)展,系(xi)統辨(bian)識、自(zi)適應等新理論(lun)(lun)和新思想(xiang)不(bu)斷涌現,并在(zai)航(hang)天航(hang)空(kong)、工業(ye)、工程領(ling)域得到(dao)了廣泛的(de)(de)應用。
20世紀70年代以(yi)來,隨著計算機技(ji)術(shu)的(de)發展(zhan)和普(pu)及,人們處理復雜(za)信息加工的(de)能(neng)力得到了顯著加強,從而有力地推動了自(zi)(zi)動化(hua)技(ji)術(shu)的(de)全方(fang)位發展(zhan),其最主要的(de)應(ying)(ying)用領域(yu)(yu)是:以(yi)計算機控(kong)制(zhi)(zhi)為(wei)代表(biao)(biao)的(de)工業過程控(kong)制(zhi)(zhi)和工業機器人,以(yi)計算機集成(cheng)信息處理為(wei)代表(biao)(biao)的(de)制(zhi)(zhi)造(zao)系統(tong)CIMS。在(zai)此期間,由于信息處理能(neng)力的(de)加強,解決(jue)高維大系統(tong)控(kong)制(zhi)(zhi)、優(you)化(hua)問題的(de)大系統(tong)理論(lun)、解決(jue)帶有不確(que)定性(xing)控(kong)制(zhi)(zhi)問題的(de)魯棒、自(zi)(zi)適(shi)應(ying)(ying)控(kong)制(zhi)(zhi)理論(lun)、解決(jue)難以(yi)數學(xue)建(jian)模系統(tong)控(kong)制(zhi)(zhi)問題的(de)智能(neng)控(kong)制(zhi)(zhi)理論(lun)等(deng)都成(cheng)為(wei)自(zi)(zi)動化(hua)研究領域(yu)(yu)中(zhong)新(xin)的(de)熱點(dian),并迅即在(zai)各領域(yu)(yu)中(zhong)得到了應(ying)(ying)用。