自動化(hua)科學和(he)技術的(de)(de)發(fa)展,大致經(jing)歷了這樣(yang)幾個階段,20世紀40年代出現(xian)的(de)(de)經(jing)典控(kong)制(zhi)理(li)論,為自動化(hua)學科奠定(ding)了理(li)論基(ji)礎。它以(yi)系(xi)統(tong)的(de)(de)頻(pin)率域描述(shu)和(he)分析設(she)計(ji)方法為基(ji)礎,通(tong)過(guo)對系(xi)統(tong)輸入輸出的(de)(de)頻(pin)域測試,建立系(xi)統(tong)的(de)(de)模(mo)型,并(bing)通(tong)過(guo)設(she)計(ji)前饋補償和(he)反(fan)饋校(xiao)正,使系(xi)統(tong)穩定(ding)運行,并(bing)使輸出達到期望值(zhi)。這通(tong)常被認(ren)為是以(yi)控(kong)制(zhi)為基(ji)礎的(de)(de)自動化(hua)設(she)備的(de)(de)代理(li)論。
自(zi)動(dong)化技術廣泛用(yong)于工業(ye)、農業(ye)、軍事(shi)、科(ke)學研究、交通運輸、商業(ye)、醫療、服務(wu)和家庭等方面。采用(yong)自(zi)動(dong)化技術不僅可以(yi)(yi)把(ba)人(ren)從繁重的(de)體力(li)(li)勞動(dong)、部分腦力(li)(li)勞動(dong)以(yi)(yi)及惡劣(lie)、危險的(de)工作環境(jing)中解放出來,而(er)且能(neng)(neng)(neng)擴展(zhan)人(ren)的(de)器官功能(neng)(neng)(neng),極大地提高勞動(dong)生產率,增強人(ren)類認識(shi)世界(jie)和改造世界(jie)的(de)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)。
自(zi)動(dong)化(hua)系(xi)統(tong)中的(de)大型成套設備,又稱(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)裝置。機器或(huo)裝置在(zai)無人干預的(de)情況下按規定的(de)程序或(huo)指令自(zi)動(dong)進行操作(zuo)或(huo)控制(zhi)的(de)過程。因此,自(zi)動(dong)化(hua)是(shi)工(gong)業(ye)、農業(ye)、國防和科學技(ji)術現代化(hua)的(de)重要(yao)條件和顯著標志
20世紀60年代,隨(sui)著航天(tian)航空事(shi)業(ye)的(de)(de)(de)發展,出現了(le)以狀(zhuang)態(tai)空間法為基(ji)礎的(de)(de)(de)現代控(kong)制(zhi)理論(lun),這一(yi)理論(lun)通過深入到(dao)對系統內(nei)部(bu)狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)(de)描述,從信息(xi)層面上更(geng)深刻地刻劃了(le)系統的(de)(de)(de)特征,在(zai)此基(ji)礎上發展起來的(de)(de)(de)狀(zhuang)態(tai)空間設(she)計方法不僅可以處理多變量系統的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)問題,而且在(zai)控(kong)制(zhi)中(zhong)開(kai)始(shi)滲(shen)入優化的(de)(de)(de)概念,為實現高質(zhi)量的(de)(de)(de)自動化提供了(le)有力(li)的(de)(de)(de)手(shou)段。在(zai)此期間,自動控(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)理論(lun)和應用(yong)得到(dao)了(le)蓬勃(bo)發展,系統辨識、自適應等新理論(lun)和新思(si)想不斷涌現,并在(zai)航天(tian)航空、工業(ye)、工程領(ling)域得到(dao)了(le)廣泛的(de)(de)(de)應用(yong)。
20世(shi)紀(ji)70年代(dai)以(yi)來(lai),隨著(zhu)計算機技術的發展和(he)普及(ji),人們處(chu)理(li)(li)(li)復雜信息(xi)加(jia)(jia)工(gong)(gong)的能力得到了顯著(zhu)加(jia)(jia)強(qiang),從而有力地推動(dong)了自動(dong)化(hua)(hua)技術的全方位發展,其最主要(yao)的應(ying)用(yong)領域(yu)是:以(yi)計算機控制(zhi)為代(dai)表的工(gong)(gong)業過程(cheng)控制(zhi)和(he)工(gong)(gong)業機器人,以(yi)計算機集成(cheng)信息(xi)處(chu)理(li)(li)(li)為代(dai)表的制(zhi)造系(xi)統(tong)(tong)CIMS。在(zai)此(ci)期間,由于信息(xi)處(chu)理(li)(li)(li)能力的加(jia)(jia)強(qiang),解決高維大系(xi)統(tong)(tong)控制(zhi)、優化(hua)(hua)問題(ti)(ti)的大系(xi)統(tong)(tong)理(li)(li)(li)論(lun)、解決帶(dai)有不確定性控制(zhi)問題(ti)(ti)的魯棒(bang)、自適應(ying)控制(zhi)理(li)(li)(li)論(lun)、解決難以(yi)數學建模系(xi)統(tong)(tong)控制(zhi)問題(ti)(ti)的智(zhi)能控制(zhi)理(li)(li)(li)論(lun)等(deng)都(dou)成(cheng)為自動(dong)化(hua)(hua)研究領域(yu)中(zhong)(zhong)新的熱點,并迅即在(zai)各領域(yu)中(zhong)(zhong)得到了應(ying)用(yong)。