自(zi)動(dong)化(hua)科學和(he)技術的發展,大致經(jing)歷(li)了這樣幾個(ge)階段(duan),20世紀40年(nian)代出(chu)現的經(jing)典控(kong)制(zhi)理(li)論(lun),為(wei)(wei)自(zi)動(dong)化(hua)學科奠定(ding)了理(li)論(lun)基礎。它以系統(tong)的頻率域描述和(he)分(fen)析設(she)計方法為(wei)(wei)基礎,通(tong)過對系統(tong)輸入輸出(chu)的頻域測試(shi),建(jian)立系統(tong)的模型(xing),并通(tong)過設(she)計前饋補(bu)償和(he)反饋校正,使系統(tong)穩定(ding)運行,并使輸出(chu)達到期望值(zhi)。這通(tong)常被認為(wei)(wei)是以控(kong)制(zhi)為(wei)(wei)基礎的自(zi)動(dong)化(hua)設(she)備(bei)的代理(li)論(lun)。
自動(dong)(dong)化技術廣泛用于工(gong)(gong)業(ye)(ye)、農業(ye)(ye)、軍(jun)事(shi)、科(ke)學研究(jiu)、交通運輸、商業(ye)(ye)、醫療、服務和家庭(ting)等方面。采(cai)用自動(dong)(dong)化技術不(bu)僅可以(yi)把人從繁重的(de)(de)(de)體力(li)(li)勞動(dong)(dong)、部分(fen)腦力(li)(li)勞動(dong)(dong)以(yi)及(ji)惡(e)劣(lie)、危險(xian)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)作環境(jing)中解放(fang)出來,而(er)且能擴展人的(de)(de)(de)器官(guan)功能,極(ji)大地提高勞動(dong)(dong)生產率,增強人類認識世界(jie)和改(gai)造世界(jie)的(de)(de)(de)能力(li)(li)。
自動化(hua)系(xi)統中的(de)大型(xing)成(cheng)套(tao)設(she)備,又(you)稱(cheng)自動化(hua)裝置。機(ji)器或裝置在(zai)無(wu)人干預的(de)情況(kuang)下(xia)按規定的(de)程序(xu)或指(zhi)令自動進(jin)行操作(zuo)或控制的(de)過程。因此(ci),自動化(hua)是(shi)工業、農業、國防和(he)科學技術現代化(hua)的(de)重要條件和(he)顯著標志
20世紀60年代,隨著航(hang)天(tian)航(hang)空(kong)事業(ye)的(de)發展,出現(xian)了(le)以(yi)狀(zhuang)態(tai)空(kong)間(jian)法(fa)為基礎(chu)的(de)現(xian)代控(kong)制(zhi)(zhi)理(li)(li)論(lun),這(zhe)一理(li)(li)論(lun)通過深(shen)入到對系統(tong)內部狀(zhuang)態(tai)的(de)描述,從信(xin)息(xi)層(ceng)面上(shang)更深(shen)刻地刻劃(hua)了(le)系統(tong)的(de)特征(zheng),在(zai)此(ci)基礎(chu)上(shang)發展起來的(de)狀(zhuang)態(tai)空(kong)間(jian)設(she)計方法(fa)不僅可(ke)以(yi)處理(li)(li)多變量系統(tong)的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)問題(ti),而且(qie)在(zai)控(kong)制(zhi)(zhi)中開(kai)始滲入優化的(de)概(gai)念,為實現(xian)高質(zhi)量的(de)自動化提供了(le)有力的(de)手段(duan)。在(zai)此(ci)期(qi)間(jian),自動控(kong)制(zhi)(zhi)的(de)理(li)(li)論(lun)和(he)應(ying)用得到了(le)蓬(peng)勃發展,系統(tong)辨識(shi)、自適應(ying)等新理(li)(li)論(lun)和(he)新思想不斷涌現(xian),并在(zai)航(hang)天(tian)航(hang)空(kong)、工(gong)業(ye)、工(gong)程領域得到了(le)廣泛的(de)應(ying)用。
20世紀70年(nian)代(dai)以來,隨著計算(suan)機(ji)技術的(de)(de)發(fa)展和普(pu)及,人(ren)(ren)們處(chu)理(li)復(fu)雜(za)信息(xi)加工(gong)的(de)(de)能力得到了顯(xian)著加強,從(cong)而有力地推動了自動化(hua)(hua)技術的(de)(de)全方位發(fa)展,其最主要的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)領域是:以計算(suan)機(ji)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)為代(dai)表的(de)(de)工(gong)業(ye)過(guo)程控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)和工(gong)業(ye)機(ji)器人(ren)(ren),以計算(suan)機(ji)集成信息(xi)處(chu)理(li)為代(dai)表的(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)造系統(tong)CIMS。在此期間,由于信息(xi)處(chu)理(li)能力的(de)(de)加強,解(jie)決(jue)高維大系統(tong)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)、優(you)化(hua)(hua)問(wen)題的(de)(de)大系統(tong)理(li)論、解(jie)決(jue)帶有不確定性控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)問(wen)題的(de)(de)魯棒、自適應(ying)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)論、解(jie)決(jue)難以數學建模(mo)系統(tong)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)問(wen)題的(de)(de)智能控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)論等都成為自動化(hua)(hua)研(yan)究領域中(zhong)新的(de)(de)熱點,并迅即(ji)在各領域中(zhong)得到了應(ying)用(yong)(yong)。