自動(dong)化(hua)科學和(he)技(ji)術(shu)的(de)發展(zhan),大(da)致經歷了這(zhe)樣幾個階(jie)段,20世紀40年代(dai)出現(xian)的(de)經典控制(zhi)理(li)(li)論,為(wei)自動(dong)化(hua)學科奠定了理(li)(li)論基礎。它以系統(tong)(tong)的(de)頻(pin)率域描(miao)述和(he)分析設計(ji)(ji)方(fang)法為(wei)基礎,通(tong)過(guo)對(dui)系統(tong)(tong)輸入輸出的(de)頻(pin)域測(ce)試,建立系統(tong)(tong)的(de)模型(xing),并(bing)通(tong)過(guo)設計(ji)(ji)前(qian)饋補償和(he)反(fan)饋校正,使系統(tong)(tong)穩定運(yun)行,并(bing)使輸出達(da)到期望值。這(zhe)通(tong)常被認為(wei)是(shi)以控制(zhi)為(wei)基礎的(de)自動(dong)化(hua)設備(bei)的(de)代(dai)理(li)(li)論。
自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)廣泛(fan)用(yong)于工(gong)業、農業、軍事、科學研究(jiu)、交通運輸(shu)、商(shang)業、醫療、服(fu)務和家庭(ting)等方(fang)面。采用(yong)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)不僅可以(yi)把(ba)人從繁重的(de)(de)體力(li)(li)勞動(dong)、部分(fen)腦力(li)(li)勞動(dong)以(yi)及惡劣、危(wei)險的(de)(de)工(gong)作(zuo)環境中解放出來,而(er)且能擴展(zhan)人的(de)(de)器官功能,極大地(di)提(ti)高勞動(dong)生產率,增強人類認識世界和改(gai)造世界的(de)(de)能力(li)(li)。
自(zi)動化(hua)系統中的(de)(de)大型成套設備,又(you)稱自(zi)動化(hua)裝置(zhi)。機(ji)器或(huo)(huo)裝置(zhi)在(zai)無人干預(yu)的(de)(de)情況下按規定的(de)(de)程(cheng)序或(huo)(huo)指令自(zi)動進行操作或(huo)(huo)控制的(de)(de)過程(cheng)。因此,自(zi)動化(hua)是工業(ye)、農(nong)業(ye)、國防和(he)科學技術現(xian)代化(hua)的(de)(de)重要條(tiao)件(jian)和(he)顯著標志(zhi)
20世紀60年(nian)代(dai),隨(sui)著航天航空(kong)事業的(de)(de)發(fa)展,出現了(le)(le)以狀態(tai)空(kong)間法為基(ji)(ji)礎的(de)(de)現代(dai)控(kong)(kong)制理論(lun),這(zhe)一理論(lun)通過深(shen)入(ru)到(dao)(dao)對系(xi)(xi)(xi)統內(nei)部狀態(tai)的(de)(de)描述,從信息層面上更深(shen)刻(ke)地刻(ke)劃了(le)(le)系(xi)(xi)(xi)統的(de)(de)特(te)征,在此(ci)基(ji)(ji)礎上發(fa)展起來的(de)(de)狀態(tai)空(kong)間設計(ji)方(fang)法不(bu)僅可以處理多變量系(xi)(xi)(xi)統的(de)(de)控(kong)(kong)制問題,而且在控(kong)(kong)制中開始滲(shen)入(ru)優化的(de)(de)概念,為實現高(gao)質量的(de)(de)自(zi)動化提供了(le)(le)有(you)力的(de)(de)手(shou)段。在此(ci)期(qi)間,自(zi)動控(kong)(kong)制的(de)(de)理論(lun)和應(ying)用得到(dao)(dao)了(le)(le)蓬勃發(fa)展,系(xi)(xi)(xi)統辨識、自(zi)適應(ying)等新(xin)(xin)理論(lun)和新(xin)(xin)思想不(bu)斷涌現,并(bing)在航天航空(kong)、工業、工程領域得到(dao)(dao)了(le)(le)廣泛的(de)(de)應(ying)用。
20世紀(ji)70年代(dai)以來,隨著(zhu)計(ji)算機(ji)(ji)技(ji)術(shu)的(de)(de)發展和普及,人(ren)們處理(li)復雜(za)信息(xi)加(jia)工的(de)(de)能力(li)得到了(le)顯著(zhu)加(jia)強,從而有力(li)地推動了(le)自(zi)動化(hua)技(ji)術(shu)的(de)(de)全(quan)方位發展,其最主要的(de)(de)應(ying)用領域(yu)(yu)是:以計(ji)算機(ji)(ji)控制為(wei)代(dai)表的(de)(de)工業過(guo)程控制和工業機(ji)(ji)器人(ren),以計(ji)算機(ji)(ji)集(ji)成信息(xi)處理(li)為(wei)代(dai)表的(de)(de)制造系統(tong)CIMS。在(zai)此期間,由于信息(xi)處理(li)能力(li)的(de)(de)加(jia)強,解(jie)決(jue)(jue)高(gao)維大系統(tong)控制、優化(hua)問(wen)(wen)題的(de)(de)大系統(tong)理(li)論(lun)、解(jie)決(jue)(jue)帶(dai)有不確(que)定性控制問(wen)(wen)題的(de)(de)魯棒(bang)、自(zi)適應(ying)控制理(li)論(lun)、解(jie)決(jue)(jue)難(nan)以數學建模系統(tong)控制問(wen)(wen)題的(de)(de)智能控制理(li)論(lun)等(deng)都成為(wei)自(zi)動化(hua)研究領域(yu)(yu)中(zhong)新的(de)(de)熱點,并(bing)迅即在(zai)各(ge)領域(yu)(yu)中(zhong)得到了(le)應(ying)用。