自動化科學和技術的(de)(de)發展,大致(zhi)經歷了這樣幾個階(jie)段,20世紀40年(nian)代(dai)出現的(de)(de)經典控制(zhi)理論(lun),為(wei)自動化學科奠定(ding)了理論(lun)基(ji)礎。它以系統(tong)的(de)(de)頻率域描述和分析設(she)計方法為(wei)基(ji)礎,通過對系統(tong)輸入(ru)輸出的(de)(de)頻域測試,建(jian)立系統(tong)的(de)(de)模型,并(bing)通過設(she)計前饋(kui)(kui)補償和反饋(kui)(kui)校(xiao)正(zheng),使系統(tong)穩定(ding)運行,并(bing)使輸出達到期(qi)望(wang)值。這通常被認為(wei)是以控制(zhi)為(wei)基(ji)礎的(de)(de)自動化設(she)備的(de)(de)代(dai)理論(lun)。
自動(dong)化技(ji)(ji)術(shu)廣泛用(yong)于工(gong)業、農(nong)業、軍事、科(ke)學研究、交通運輸、商業、醫療、服務(wu)和家(jia)庭等方面。采用(yong)自動(dong)化技(ji)(ji)術(shu)不(bu)僅可以把人(ren)(ren)從繁重的(de)體力(li)勞動(dong)、部分(fen)腦力(li)勞動(dong)以及惡劣、危(wei)險(xian)的(de)工(gong)作環境中解(jie)放(fang)出來,而(er)且能(neng)擴展人(ren)(ren)的(de)器官(guan)功能(neng),極大地提(ti)高勞動(dong)生產率,增強人(ren)(ren)類認(ren)識(shi)世(shi)界和改造(zao)世(shi)界的(de)能(neng)力(li)。
自動化系統(tong)中的(de)大型成套設備,又稱自動化裝(zhuang)置。機器或(huo)(huo)裝(zhuang)置在無(wu)人干預的(de)情況下按規定的(de)程序(xu)或(huo)(huo)指令自動進(jin)行操作或(huo)(huo)控制的(de)過(guo)程。因此(ci),自動化是工業(ye)、農業(ye)、國防和科(ke)學技術現代化的(de)重(zhong)要(yao)條件和顯著標志(zhi)
20世紀60年代(dai)(dai),隨著(zhu)航(hang)天航(hang)空事業(ye)的(de)(de)發(fa)展(zhan),出現了(le)以狀態(tai)空間法為基礎的(de)(de)現代(dai)(dai)控制(zhi)理(li)(li)論(lun),這一理(li)(li)論(lun)通過深(shen)入(ru)到對系統(tong)內部(bu)狀態(tai)的(de)(de)描(miao)述,從信息層面上更深(shen)刻地刻劃了(le)系統(tong)的(de)(de)特征,在(zai)此基礎上發(fa)展(zhan)起來的(de)(de)狀態(tai)空間設計方法不僅可以處理(li)(li)多變量(liang)系統(tong)的(de)(de)控制(zhi)問(wen)題,而(er)且在(zai)控制(zhi)中開始(shi)滲入(ru)優化的(de)(de)概念,為實(shi)現高質量(liang)的(de)(de)自(zi)動(dong)化提供了(le)有力的(de)(de)手段。在(zai)此期間,自(zi)動(dong)控制(zhi)的(de)(de)理(li)(li)論(lun)和應(ying)(ying)用得到了(le)蓬勃發(fa)展(zhan),系統(tong)辨識、自(zi)適應(ying)(ying)等新理(li)(li)論(lun)和新思想不斷涌現,并在(zai)航(hang)天航(hang)空、工業(ye)、工程領域得到了(le)廣泛的(de)(de)應(ying)(ying)用。
20世(shi)紀70年代以(yi)(yi)來,隨(sui)著計算機技術的(de)(de)發(fa)展和普(pu)及,人(ren)們(men)處理復雜(za)信息(xi)加(jia)工的(de)(de)能力(li)得到(dao)了(le)(le)顯著加(jia)強,從而有力(li)地(di)推動(dong)了(le)(le)自動(dong)化技術的(de)(de)全方位(wei)發(fa)展,其最主要的(de)(de)應用(yong)領(ling)(ling)域是:以(yi)(yi)計算機控制為(wei)代表的(de)(de)工業(ye)(ye)過程控制和工業(ye)(ye)機器(qi)人(ren),以(yi)(yi)計算機集成(cheng)信息(xi)處理為(wei)代表的(de)(de)制造系統(tong)CIMS。在此期間,由于信息(xi)處理能力(li)的(de)(de)加(jia)強,解決高(gao)維(wei)大系統(tong)控制、優化問(wen)題(ti)的(de)(de)大系統(tong)理論(lun)、解決帶(dai)有不確(que)定性控制問(wen)題(ti)的(de)(de)魯棒、自適應控制理論(lun)、解決難以(yi)(yi)數學建模系統(tong)控制問(wen)題(ti)的(de)(de)智能控制理論(lun)等(deng)都成(cheng)為(wei)自動(dong)化研究領(ling)(ling)域中新的(de)(de)熱點,并迅(xun)即在各領(ling)(ling)域中得到(dao)了(le)(le)應用(yong)。