自(zi)(zi)動(dong)化科學和(he)技術的(de)(de)發展,大致經(jing)歷了這樣幾個階段(duan),20世紀40年代出現的(de)(de)經(jing)典控制理論(lun),為(wei)自(zi)(zi)動(dong)化學科奠定了理論(lun)基礎(chu)。它以(yi)(yi)系統(tong)(tong)的(de)(de)頻率域描述(shu)和(he)分析設(she)(she)計(ji)方法為(wei)基礎(chu),通過(guo)對系統(tong)(tong)輸(shu)入(ru)輸(shu)出的(de)(de)頻域測試,建立(li)系統(tong)(tong)的(de)(de)模型,并通過(guo)設(she)(she)計(ji)前饋(kui)補償和(he)反(fan)饋(kui)校正,使系統(tong)(tong)穩定運行,并使輸(shu)出達到期望(wang)值。這通常被認為(wei)是以(yi)(yi)控制為(wei)基礎(chu)的(de)(de)自(zi)(zi)動(dong)化設(she)(she)備的(de)(de)代理論(lun)。
自動(dong)(dong)化技術(shu)廣泛用于工業(ye)、農業(ye)、軍(jun)事、科學(xue)研究、交通運輸、商業(ye)、醫療、服(fu)務和家庭等方(fang)面。采用自動(dong)(dong)化技術(shu)不僅可(ke)以把人從(cong)繁重的(de)(de)體力(li)勞(lao)動(dong)(dong)、部分腦(nao)力(li)勞(lao)動(dong)(dong)以及惡劣、危險的(de)(de)工作環(huan)境(jing)中(zhong)解放出來,而且能擴展人的(de)(de)器官功(gong)能,極大地提高(gao)勞(lao)動(dong)(dong)生(sheng)產率,增強人類認(ren)識(shi)世(shi)界(jie)和改造(zao)世(shi)界(jie)的(de)(de)能力(li)。
自動(dong)化系(xi)統(tong)中的(de)大(da)型成套設備,又稱(cheng)自動(dong)化裝置。機器或(huo)裝置在無(wu)人干(gan)預的(de)情況下(xia)按規定的(de)程序或(huo)指令自動(dong)進行(xing)操作(zuo)或(huo)控制(zhi)的(de)過程。因此,自動(dong)化是工業、農業、國防和(he)科學技術現代化的(de)重要條件和(he)顯著標志(zhi)
20世紀60年代(dai)(dai),隨著航天航空事業(ye)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展,出(chu)現了(le)(le)(le)以(yi)狀態空間法為基(ji)礎(chu)的(de)(de)(de)(de)現代(dai)(dai)控(kong)制(zhi)(zhi)理(li)論(lun),這一理(li)論(lun)通過(guo)深入到對(dui)系統內部狀態的(de)(de)(de)(de)描(miao)述,從信息層(ceng)面上更(geng)深刻地刻劃了(le)(le)(le)系統的(de)(de)(de)(de)特征(zheng),在此基(ji)礎(chu)上發(fa)展起來的(de)(de)(de)(de)狀態空間設計(ji)方法不僅可以(yi)處理(li)多變量系統的(de)(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)問題,而且(qie)在控(kong)制(zhi)(zhi)中開始(shi)滲入優(you)化的(de)(de)(de)(de)概念,為實現高質量的(de)(de)(de)(de)自動化提(ti)供(gong)了(le)(le)(le)有(you)力的(de)(de)(de)(de)手段。在此期(qi)間,自動控(kong)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)理(li)論(lun)和(he)(he)應用得到了(le)(le)(le)蓬勃(bo)發(fa)展,系統辨識、自適應等(deng)新(xin)理(li)論(lun)和(he)(he)新(xin)思想不斷涌現,并在航天航空、工(gong)業(ye)、工(gong)程領域得到了(le)(le)(le)廣(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)(de)應用。
20世紀(ji)70年代以來,隨著計(ji)算機技術的(de)(de)(de)發(fa)展和(he)普(pu)及,人(ren)們處(chu)理(li)(li)復雜信息加(jia)工(gong)的(de)(de)(de)能(neng)力(li)得(de)(de)到(dao)了(le)顯著加(jia)強,從而有(you)力(li)地推動(dong)了(le)自(zi)動(dong)化技術的(de)(de)(de)全(quan)方位發(fa)展,其最主要的(de)(de)(de)應(ying)(ying)用領(ling)域(yu)是:以計(ji)算機控(kong)(kong)(kong)制(zhi)為(wei)代表(biao)的(de)(de)(de)工(gong)業過(guo)程控(kong)(kong)(kong)制(zhi)和(he)工(gong)業機器人(ren),以計(ji)算機集成信息處(chu)理(li)(li)為(wei)代表(biao)的(de)(de)(de)制(zhi)造(zao)系(xi)統(tong)CIMS。在此期間,由(you)于信息處(chu)理(li)(li)能(neng)力(li)的(de)(de)(de)加(jia)強,解決高(gao)維大系(xi)統(tong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)、優(you)化問題(ti)(ti)的(de)(de)(de)大系(xi)統(tong)理(li)(li)論、解決帶有(you)不確定性(xing)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)問題(ti)(ti)的(de)(de)(de)魯棒(bang)、自(zi)適應(ying)(ying)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)理(li)(li)論、解決難以數學建(jian)模系(xi)統(tong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)問題(ti)(ti)的(de)(de)(de)智(zhi)能(neng)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)理(li)(li)論等都(dou)成為(wei)自(zi)動(dong)化研究(jiu)領(ling)域(yu)中新的(de)(de)(de)熱點,并(bing)迅即在各領(ling)域(yu)中得(de)(de)到(dao)了(le)應(ying)(ying)用。