自動化科學(xue)和技術的(de)(de)發展,大(da)致經歷了這樣幾個(ge)階(jie)段,20世紀(ji)40年(nian)代(dai)出現的(de)(de)經典控制理論,為自動化學(xue)科奠定了理論基礎。它以系(xi)統(tong)的(de)(de)頻(pin)率域(yu)描述和分析設計(ji)方法為基礎,通過對系(xi)統(tong)輸入輸出的(de)(de)頻(pin)域(yu)測試(shi),建立系(xi)統(tong)的(de)(de)模型,并通過設計(ji)前饋(kui)補償(chang)和反饋(kui)校正(zheng),使系(xi)統(tong)穩定運行,并使輸出達到(dao)期(qi)望值。這通常被(bei)認為是以控制為基礎的(de)(de)自動化設備的(de)(de)代(dai)理論。
自動化技(ji)(ji)術廣泛用于工(gong)業、農(nong)業、軍事(shi)、科(ke)學研究、交(jiao)通運輸、商業、醫療、服務(wu)和家(jia)庭等方面(mian)。采用自動化技(ji)(ji)術不僅可以(yi)把(ba)人(ren)(ren)從(cong)繁(fan)重的(de)體力(li)勞動、部分腦力(li)勞動以(yi)及惡劣、危險的(de)工(gong)作(zuo)環境中解放出來,而且能擴展人(ren)(ren)的(de)器官(guan)功能,極大(da)地提(ti)高勞動生(sheng)產率(lv),增強人(ren)(ren)類認識世界和改造世界的(de)能力(li)。
自動(dong)(dong)化系統中的(de)(de)大型成套設備(bei),又稱自動(dong)(dong)化裝置(zhi)。機器或裝置(zhi)在無人干預的(de)(de)情(qing)況下按規定(ding)的(de)(de)程(cheng)序(xu)或指(zhi)令自動(dong)(dong)進(jin)行操作或控制的(de)(de)過程(cheng)。因此,自動(dong)(dong)化是(shi)工業、農業、國防和科學技(ji)術現代化的(de)(de)重要條件和顯著標(biao)志
20世紀60年代(dai),隨著航(hang)天航(hang)空(kong)(kong)事業的(de)(de)發(fa)(fa)展,出現(xian)了(le)以(yi)狀態空(kong)(kong)間法為基礎(chu)的(de)(de)現(xian)代(dai)控(kong)制(zhi)理(li)論(lun),這一理(li)論(lun)通過(guo)深入(ru)(ru)到(dao)對系統(tong)內部狀態的(de)(de)描述,從信(xin)息層(ceng)面上更深刻地(di)刻劃了(le)系統(tong)的(de)(de)特征,在此基礎(chu)上發(fa)(fa)展起來的(de)(de)狀態空(kong)(kong)間設計方法不僅可以(yi)處理(li)多變量(liang)系統(tong)的(de)(de)控(kong)制(zhi)問題(ti),而且在控(kong)制(zhi)中開始滲(shen)入(ru)(ru)優化(hua)的(de)(de)概念,為實現(xian)高質量(liang)的(de)(de)自(zi)(zi)動化(hua)提供了(le)有力的(de)(de)手段。在此期間,自(zi)(zi)動控(kong)制(zhi)的(de)(de)理(li)論(lun)和應(ying)(ying)用得到(dao)了(le)蓬勃發(fa)(fa)展,系統(tong)辨(bian)識、自(zi)(zi)適應(ying)(ying)等新(xin)理(li)論(lun)和新(xin)思想不斷涌(yong)現(xian),并在航(hang)天航(hang)空(kong)(kong)、工業、工程領(ling)域(yu)得到(dao)了(le)廣泛的(de)(de)應(ying)(ying)用。
20世紀(ji)70年代以(yi)(yi)(yi)來(lai),隨著(zhu)計(ji)算(suan)機(ji)技(ji)術的(de)(de)(de)發(fa)展和(he)普及,人(ren)們處理(li)復雜信(xin)(xin)息(xi)加(jia)工的(de)(de)(de)能(neng)力得到了(le)顯著(zhu)加(jia)強,從(cong)而有(you)力地推(tui)動了(le)自(zi)動化(hua)技(ji)術的(de)(de)(de)全(quan)方位發(fa)展,其最(zui)主(zhu)要的(de)(de)(de)應用領(ling)(ling)(ling)域是:以(yi)(yi)(yi)計(ji)算(suan)機(ji)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)為(wei)代表的(de)(de)(de)工業過程控(kong)(kong)(kong)制(zhi)和(he)工業機(ji)器人(ren),以(yi)(yi)(yi)計(ji)算(suan)機(ji)集成信(xin)(xin)息(xi)處理(li)為(wei)代表的(de)(de)(de)制(zhi)造系(xi)(xi)統CIMS。在此期間,由(you)于信(xin)(xin)息(xi)處理(li)能(neng)力的(de)(de)(de)加(jia)強,解(jie)決(jue)(jue)高維大系(xi)(xi)統控(kong)(kong)(kong)制(zhi)、優化(hua)問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)大系(xi)(xi)統理(li)論、解(jie)決(jue)(jue)帶有(you)不確(que)定(ding)性(xing)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)魯棒(bang)、自(zi)適應控(kong)(kong)(kong)制(zhi)理(li)論、解(jie)決(jue)(jue)難以(yi)(yi)(yi)數學(xue)建模系(xi)(xi)統控(kong)(kong)(kong)制(zhi)問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)智(zhi)能(neng)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)理(li)論等都成為(wei)自(zi)動化(hua)研究領(ling)(ling)(ling)域中(zhong)新的(de)(de)(de)熱點,并迅即在各領(ling)(ling)(ling)域中(zhong)得到了(le)應用。