自(zi)動化(hua)科(ke)學和(he)技術(shu)的發展,大致(zhi)經歷(li)了(le)這樣幾個(ge)階段,20世紀(ji)40年代出(chu)(chu)現的經典(dian)控制理(li)論,為(wei)自(zi)動化(hua)學科(ke)奠(dian)定了(le)理(li)論基礎。它以系統(tong)(tong)的頻率域描述和(he)分析設計方法為(wei)基礎,通(tong)過(guo)對系統(tong)(tong)輸入輸出(chu)(chu)的頻域測試,建立系統(tong)(tong)的模型,并通(tong)過(guo)設計前(qian)饋補償和(he)反饋校正,使系統(tong)(tong)穩定運(yun)行,并使輸出(chu)(chu)達到期望值。這通(tong)常被認為(wei)是(shi)以控制為(wei)基礎的自(zi)動化(hua)設備的代理(li)論。
自動(dong)(dong)化技術廣泛用于工業(ye)、農業(ye)、軍事、科(ke)學研(yan)究、交通運(yun)輸、商業(ye)、醫療、服務(wu)和家庭(ting)等方面。采用自動(dong)(dong)化技術不僅可(ke)以把人(ren)從繁(fan)重的(de)(de)體力(li)勞(lao)動(dong)(dong)、部分(fen)腦(nao)力(li)勞(lao)動(dong)(dong)以及(ji)惡劣、危(wei)險的(de)(de)工作(zuo)環境(jing)中解放出(chu)來,而且能(neng)擴展人(ren)的(de)(de)器官(guan)功能(neng),極大地提高勞(lao)動(dong)(dong)生(sheng)產(chan)率(lv),增強人(ren)類(lei)認(ren)識世界和改造(zao)世界的(de)(de)能(neng)力(li)。
自(zi)動化系統中的(de)大型成套設備,又稱自(zi)動化裝置。機器或(huo)裝置在(zai)無人干(gan)預的(de)情況下按規定的(de)程序或(huo)指(zhi)令自(zi)動進行(xing)操作(zuo)或(huo)控制的(de)過程。因(yin)此(ci),自(zi)動化是(shi)工(gong)業(ye)、農業(ye)、國防和科學技術現(xian)代化的(de)重要條件和顯著標志
20世紀60年代,隨(sui)著航(hang)天(tian)航(hang)空事業的發展,出現(xian)了(le)(le)以(yi)狀(zhuang)態空間(jian)(jian)法為基(ji)(ji)礎(chu)的現(xian)代控(kong)制理(li)論(lun),這一(yi)理(li)論(lun)通(tong)過深(shen)(shen)入到(dao)對(dui)系(xi)統內部(bu)狀(zhuang)態的描述,從信息層面上更(geng)深(shen)(shen)刻地(di)刻劃(hua)了(le)(le)系(xi)統的特征,在此(ci)基(ji)(ji)礎(chu)上發展起來的狀(zhuang)態空間(jian)(jian)設計方法不僅可(ke)以(yi)處理(li)多變量系(xi)統的控(kong)制問題(ti),而且在控(kong)制中開(kai)始滲(shen)入優化的概念,為實現(xian)高質量的自(zi)動化提供了(le)(le)有力的手段。在此(ci)期間(jian)(jian),自(zi)動控(kong)制的理(li)論(lun)和(he)(he)應(ying)用得(de)到(dao)了(le)(le)蓬勃(bo)發展,系(xi)統辨識、自(zi)適應(ying)等新理(li)論(lun)和(he)(he)新思想不斷涌現(xian),并在航(hang)天(tian)航(hang)空、工業、工程領域得(de)到(dao)了(le)(le)廣(guang)泛(fan)的應(ying)用。
20世紀70年代(dai)以來,隨著(zhu)計算(suan)機(ji)技術的(de)(de)(de)(de)發展和普及,人(ren)(ren)們處理(li)復雜信(xin)息加(jia)工(gong)的(de)(de)(de)(de)能力得到(dao)了顯著(zhu)加(jia)強(qiang)(qiang),從而(er)有力地推動(dong)了自動(dong)化技術的(de)(de)(de)(de)全方位發展,其最主要(yao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)領域是(shi):以計算(suan)機(ji)控制(zhi)(zhi)為(wei)(wei)代(dai)表(biao)的(de)(de)(de)(de)工(gong)業(ye)(ye)過程控制(zhi)(zhi)和工(gong)業(ye)(ye)機(ji)器人(ren)(ren),以計算(suan)機(ji)集成信(xin)息處理(li)為(wei)(wei)代(dai)表(biao)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)造系統(tong)(tong)CIMS。在(zai)此(ci)期間,由于(yu)信(xin)息處理(li)能力的(de)(de)(de)(de)加(jia)強(qiang)(qiang),解(jie)決高維大系統(tong)(tong)控制(zhi)(zhi)、優(you)化問題(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)大系統(tong)(tong)理(li)論(lun)、解(jie)決帶有不確定性控制(zhi)(zhi)問題(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)魯棒(bang)、自適應控制(zhi)(zhi)理(li)論(lun)、解(jie)決難以數(shu)學建模系統(tong)(tong)控制(zhi)(zhi)問題(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)智能控制(zhi)(zhi)理(li)論(lun)等都成為(wei)(wei)自動(dong)化研究領域中(zhong)新的(de)(de)(de)(de)熱點,并迅即(ji)在(zai)各領域中(zhong)得到(dao)了應用(yong)。