自(zi)動化(hua)科學和技術(shu)的(de)(de)發展,大致經(jing)歷了(le)這樣幾個階段,20世紀40年代出(chu)現的(de)(de)經(jing)典控制理論,為(wei)自(zi)動化(hua)學科奠定了(le)理論基(ji)礎(chu)。它以系統(tong)的(de)(de)頻率域(yu)描述和分析(xi)設計方法為(wei)基(ji)礎(chu),通(tong)過對(dui)系統(tong)輸入輸出(chu)的(de)(de)頻域(yu)測試(shi),建立系統(tong)的(de)(de)模型,并(bing)通(tong)過設計前饋(kui)補償和反饋(kui)校正,使(shi)系統(tong)穩(wen)定運行,并(bing)使(shi)輸出(chu)達到期(qi)望(wang)值。這通(tong)常(chang)被(bei)認(ren)為(wei)是以控制為(wei)基(ji)礎(chu)的(de)(de)自(zi)動化(hua)設備的(de)(de)代理論。
自(zi)動化(hua)(hua)技術廣泛用于(yu)工業、農(nong)業、軍事、科學研究、交通運輸、商(shang)業、醫療、服務和(he)家庭等方面(mian)。采用自(zi)動化(hua)(hua)技術不僅可以把人從繁重(zhong)的(de)(de)(de)體(ti)力(li)勞動、部(bu)分腦力(li)勞動以及惡劣、危(wei)險(xian)的(de)(de)(de)工作環(huan)境中解放(fang)出(chu)來,而(er)且(qie)能(neng)擴展人的(de)(de)(de)器(qi)官功能(neng),極大地提高勞動生產率,增(zeng)強人類認識世界和(he)改(gai)造世界的(de)(de)(de)能(neng)力(li)。
自(zi)動(dong)(dong)化(hua)系(xi)統中的大型成套設備,又稱自(zi)動(dong)(dong)化(hua)裝置。機器或裝置在無人干(gan)預的情況下按(an)規定的程(cheng)序(xu)或指(zhi)令自(zi)動(dong)(dong)進行操作或控(kong)制的過程(cheng)。因此(ci),自(zi)動(dong)(dong)化(hua)是工業、農(nong)業、國防(fang)和科學技術現代化(hua)的重要條件和顯著標志(zhi)
20世紀60年代(dai),隨(sui)著航(hang)天(tian)航(hang)空事業的發(fa)展,出現了以(yi)狀態空間法為基(ji)礎的現代(dai)控(kong)制理(li)論,這一(yi)理(li)論通過深(shen)入到(dao)對系(xi)(xi)統(tong)內部狀態的描(miao)述,從信息層面上(shang)更深(shen)刻(ke)地刻(ke)劃了系(xi)(xi)統(tong)的特征(zheng),在(zai)(zai)此基(ji)礎上(shang)發(fa)展起來的狀態空間設計方法不僅可(ke)以(yi)處理(li)多變量(liang)系(xi)(xi)統(tong)的控(kong)制問(wen)題,而且(qie)在(zai)(zai)控(kong)制中開(kai)始滲(shen)入優(you)化的概念,為實現高質(zhi)量(liang)的自動(dong)(dong)化提(ti)供了有力的手段。在(zai)(zai)此期間,自動(dong)(dong)控(kong)制的理(li)論和(he)應用得到(dao)了蓬勃發(fa)展,系(xi)(xi)統(tong)辨識、自適應等新理(li)論和(he)新思想不斷涌現,并在(zai)(zai)航(hang)天(tian)航(hang)空、工業、工程領域得到(dao)了廣泛的應用。
20世紀(ji)70年(nian)代(dai)以(yi)(yi)來,隨著(zhu)計(ji)(ji)算機(ji)(ji)技(ji)術的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)和(he)(he)普及,人們處理(li)(li)(li)復雜(za)信(xin)(xin)息加工(gong)(gong)的(de)(de)(de)能力(li)(li)得到了(le)顯著(zhu)加強(qiang),從而有力(li)(li)地推動(dong)了(le)自動(dong)化技(ji)術的(de)(de)(de)全方位(wei)發(fa)展(zhan),其最主(zhu)要的(de)(de)(de)應用(yong)領域是(shi):以(yi)(yi)計(ji)(ji)算機(ji)(ji)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)代(dai)表的(de)(de)(de)工(gong)(gong)業(ye)過程控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)工(gong)(gong)業(ye)機(ji)(ji)器人,以(yi)(yi)計(ji)(ji)算機(ji)(ji)集成信(xin)(xin)息處理(li)(li)(li)為(wei)代(dai)表的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造系統(tong)(tong)CIMS。在(zai)此(ci)期間,由于信(xin)(xin)息處理(li)(li)(li)能力(li)(li)的(de)(de)(de)加強(qiang),解(jie)決(jue)高(gao)維大系統(tong)(tong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、優化問題(ti)(ti)的(de)(de)(de)大系統(tong)(tong)理(li)(li)(li)論(lun)(lun)、解(jie)決(jue)帶有不(bu)確定性控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)問題(ti)(ti)的(de)(de)(de)魯棒、自適應控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)理(li)(li)(li)論(lun)(lun)、解(jie)決(jue)難以(yi)(yi)數學(xue)建(jian)模系統(tong)(tong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)問題(ti)(ti)的(de)(de)(de)智能控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)理(li)(li)(li)論(lun)(lun)等都(dou)成為(wei)自動(dong)化研(yan)究領域中(zhong)新(xin)的(de)(de)(de)熱點,并迅即在(zai)各(ge)領域中(zhong)得到了(le)應用(yong)。