自(zi)動(dong)化(hua)科(ke)(ke)學(xue)和技術的(de)(de)(de)發(fa)展,大(da)致經(jing)歷了這樣幾個階段,20世紀40年(nian)代(dai)(dai)出(chu)現的(de)(de)(de)經(jing)典控制理(li)論,為自(zi)動(dong)化(hua)學(xue)科(ke)(ke)奠(dian)定了理(li)論基礎(chu)。它以系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)頻(pin)率域描述和分析設(she)計方(fang)法為基礎(chu),通(tong)過對系(xi)統(tong)(tong)輸(shu)入(ru)輸(shu)出(chu)的(de)(de)(de)頻(pin)域測試,建立系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)模型(xing),并(bing)通(tong)過設(she)計前饋補(bu)償和反饋校正,使系(xi)統(tong)(tong)穩定運行,并(bing)使輸(shu)出(chu)達到期望值(zhi)。這通(tong)常被認為是以控制為基礎(chu)的(de)(de)(de)自(zi)動(dong)化(hua)設(she)備的(de)(de)(de)代(dai)(dai)理(li)論。
自動化(hua)技術廣泛(fan)用于工(gong)業、農業、軍事(shi)、科學研究、交通運輸、商業、醫療(liao)、服務和家(jia)庭等方面。采用自動化(hua)技術不僅(jin)可以把人從繁重的(de)(de)(de)體力(li)(li)勞(lao)動、部分腦力(li)(li)勞(lao)動以及惡劣、危(wei)險的(de)(de)(de)工(gong)作環境中解放出(chu)來,而(er)且能(neng)擴展人的(de)(de)(de)器(qi)官功(gong)能(neng),極大(da)地提高(gao)勞(lao)動生產率,增強人類認識世(shi)界和改(gai)造世(shi)界的(de)(de)(de)能(neng)力(li)(li)。
自(zi)動(dong)化(hua)系統(tong)中的(de)大型成套設備,又稱(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)裝(zhuang)置。機器或(huo)裝(zhuang)置在無人(ren)干預的(de)情(qing)況下按規(gui)定的(de)程序(xu)或(huo)指(zhi)令自(zi)動(dong)進行操(cao)作或(huo)控制的(de)過程。因此,自(zi)動(dong)化(hua)是(shi)工業、農業、國防和科學技術(shu)現代(dai)化(hua)的(de)重要條件(jian)和顯(xian)著標志
20世(shi)紀(ji)60年代,隨著航(hang)天航(hang)空(kong)事業(ye)的(de)發(fa)(fa)展,出現(xian)(xian)了以狀(zhuang)態空(kong)間(jian)法為基礎的(de)現(xian)(xian)代控(kong)制(zhi)理論(lun),這一(yi)理論(lun)通過深入到對(dui)系統(tong)內部狀(zhuang)態的(de)描(miao)述,從信息層面上更(geng)深刻(ke)地刻(ke)劃了系統(tong)的(de)特征,在(zai)此基礎上發(fa)(fa)展起來的(de)狀(zhuang)態空(kong)間(jian)設計(ji)方(fang)法不(bu)僅可(ke)以處(chu)理多(duo)變量(liang)系統(tong)的(de)控(kong)制(zhi)問題,而且在(zai)控(kong)制(zhi)中開始滲入優化的(de)概(gai)念,為實現(xian)(xian)高質量(liang)的(de)自動化提(ti)供了有力的(de)手段。在(zai)此期間(jian),自動控(kong)制(zhi)的(de)理論(lun)和(he)應用得到了蓬勃發(fa)(fa)展,系統(tong)辨(bian)識、自適應等新理論(lun)和(he)新思想不(bu)斷涌現(xian)(xian),并在(zai)航(hang)天航(hang)空(kong)、工(gong)業(ye)、工(gong)程領域得到了廣(guang)泛的(de)應用。
20世紀70年代以(yi)來,隨著計(ji)算(suan)(suan)機(ji)技術的(de)(de)(de)(de)發展和普及,人們處理(li)復雜信(xin)(xin)息加工(gong)的(de)(de)(de)(de)能力(li)(li)得到了(le)顯著加強,從(cong)而有力(li)(li)地推動(dong)了(le)自(zi)動(dong)化技術的(de)(de)(de)(de)全方位發展,其最主要的(de)(de)(de)(de)應用(yong)領域是:以(yi)計(ji)算(suan)(suan)機(ji)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)代表(biao)的(de)(de)(de)(de)工(gong)業過程控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)和工(gong)業機(ji)器(qi)人,以(yi)計(ji)算(suan)(suan)機(ji)集成信(xin)(xin)息處理(li)為(wei)代表(biao)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)造系統(tong)CIMS。在此期間,由(you)于(yu)信(xin)(xin)息處理(li)能力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)加強,解決高(gao)維大系統(tong)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)、優(you)化問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)(de)大系統(tong)理(li)論、解決帶有不確定性控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)(de)魯棒(bang)、自(zi)適應控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)論、解決難以(yi)數學建模(mo)系統(tong)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)(de)智能控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)論等都成為(wei)自(zi)動(dong)化研究領域中新(xin)的(de)(de)(de)(de)熱點,并迅即在各(ge)領域中得到了(le)應用(yong)。