自動化(hua)科學(xue)(xue)和技術(shu)的(de)發展,大致經歷(li)了這樣幾個階(jie)段,20世紀(ji)40年(nian)代出現的(de)經典(dian)控制(zhi)理論(lun),為(wei)(wei)自動化(hua)學(xue)(xue)科奠定了理論(lun)基礎(chu)。它以(yi)(yi)系(xi)統的(de)頻率域(yu)描述和分析設(she)計(ji)方法(fa)為(wei)(wei)基礎(chu),通(tong)過對系(xi)統輸入輸出的(de)頻域(yu)測試,建立系(xi)統的(de)模型,并通(tong)過設(she)計(ji)前饋(kui)補償(chang)和反饋(kui)校(xiao)正,使系(xi)統穩定運行,并使輸出達(da)到期望值。這通(tong)常被(bei)認為(wei)(wei)是以(yi)(yi)控制(zhi)為(wei)(wei)基礎(chu)的(de)自動化(hua)設(she)備的(de)代理論(lun)。
自動(dong)化技術廣泛用于工業(ye)、農(nong)業(ye)、軍事(shi)、科學研究、交(jiao)通運輸、商(shang)業(ye)、醫療、服務和家庭等方(fang)面。采用自動(dong)化技術不僅(jin)可以把人(ren)從繁重的體力勞(lao)動(dong)、部分(fen)腦(nao)力勞(lao)動(dong)以及惡劣、危險的工作環境中解放(fang)出來,而且能擴展人(ren)的器官功能,極大地提高(gao)勞(lao)動(dong)生產率,增強人(ren)類認識世界和改造(zao)世界的能力。
自(zi)(zi)動(dong)化(hua)系統中的(de)(de)大型成套設(she)備(bei),又稱自(zi)(zi)動(dong)化(hua)裝置。機器或裝置在無人干預的(de)(de)情況(kuang)下按規定的(de)(de)程序或指令自(zi)(zi)動(dong)進行操(cao)作或控制(zhi)的(de)(de)過(guo)程。因此,自(zi)(zi)動(dong)化(hua)是工業、農(nong)業、國防和科學技(ji)術現代化(hua)的(de)(de)重要條件和顯著標志
20世紀(ji)60年(nian)代,隨著航(hang)天(tian)航(hang)空(kong)(kong)事(shi)業的(de)發(fa)展,出現了(le)以狀態(tai)空(kong)(kong)間法為基礎的(de)現代控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)論,這一理(li)論通過(guo)深(shen)入到(dao)對系統(tong)內部(bu)狀態(tai)的(de)描述,從信息(xi)層面上(shang)更深(shen)刻(ke)地刻(ke)劃了(le)系統(tong)的(de)特征,在(zai)此基礎上(shang)發(fa)展起(qi)來的(de)狀態(tai)空(kong)(kong)間設計方(fang)法不(bu)僅可以處理(li)多變量(liang)系統(tong)的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)問題,而且在(zai)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)中開始滲入優化的(de)概(gai)念,為實現高質量(liang)的(de)自(zi)動化提供了(le)有力的(de)手段。在(zai)此期間,自(zi)動控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)的(de)理(li)論和應(ying)用(yong)得(de)到(dao)了(le)蓬勃發(fa)展,系統(tong)辨識、自(zi)適應(ying)等新(xin)理(li)論和新(xin)思想不(bu)斷涌(yong)現,并(bing)在(zai)航(hang)天(tian)航(hang)空(kong)(kong)、工業、工程領域得(de)到(dao)了(le)廣泛的(de)應(ying)用(yong)。
20世(shi)紀70年代(dai)(dai)以來,隨(sui)著計(ji)算機(ji)技(ji)術(shu)的(de)(de)發(fa)展和普及,人(ren)們處理(li)(li)復雜信息加(jia)(jia)工的(de)(de)能力得到(dao)了(le)顯著加(jia)(jia)強,從而(er)有(you)力地推動(dong)了(le)自(zi)動(dong)化技(ji)術(shu)的(de)(de)全方位發(fa)展,其最主(zhu)要的(de)(de)應用領域是:以計(ji)算機(ji)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)代(dai)(dai)表(biao)的(de)(de)工業過程(cheng)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)和工業機(ji)器人(ren),以計(ji)算機(ji)集(ji)成信息處理(li)(li)為(wei)代(dai)(dai)表(biao)的(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)造系統(tong)CIMS。在此期間,由于信息處理(li)(li)能力的(de)(de)加(jia)(jia)強,解決(jue)高維大(da)系統(tong)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)、優化問題(ti)(ti)的(de)(de)大(da)系統(tong)理(li)(li)論、解決(jue)帶有(you)不確(que)定性控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)問題(ti)(ti)的(de)(de)魯棒(bang)、自(zi)適(shi)應控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)(li)論、解決(jue)難以數學建(jian)模(mo)系統(tong)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)問題(ti)(ti)的(de)(de)智能控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)(li)論等(deng)都成為(wei)自(zi)動(dong)化研究領域中新的(de)(de)熱點,并迅即在各(ge)領域中得到(dao)了(le)應用。