自動(dong)化(hua)科學和技(ji)術的(de)(de)發展,大致經歷了這(zhe)樣(yang)幾(ji)個階段,20世紀40年代(dai)出現的(de)(de)經典(dian)控(kong)制理(li)(li)論(lun),為(wei)(wei)自動(dong)化(hua)學科奠定(ding)了理(li)(li)論(lun)基(ji)礎。它以(yi)系統(tong)(tong)的(de)(de)頻率域(yu)描述和分析(xi)設(she)計方法為(wei)(wei)基(ji)礎,通過對系統(tong)(tong)輸入(ru)輸出的(de)(de)頻域(yu)測試,建立(li)系統(tong)(tong)的(de)(de)模型,并(bing)(bing)通過設(she)計前饋補償和反饋校正,使系統(tong)(tong)穩定(ding)運(yun)行,并(bing)(bing)使輸出達到期望值。這(zhe)通常被認為(wei)(wei)是以(yi)控(kong)制為(wei)(wei)基(ji)礎的(de)(de)自動(dong)化(hua)設(she)備(bei)的(de)(de)代(dai)理(li)(li)論(lun)。
自(zi)動(dong)(dong)(dong)化技術廣泛用于(yu)工(gong)業(ye)、農業(ye)、軍事、科學研究、交通運輸、商業(ye)、醫(yi)療、服務和家庭等(deng)方面。采用自(zi)動(dong)(dong)(dong)化技術不(bu)僅可以(yi)把人從繁重(zhong)的體力勞動(dong)(dong)(dong)、部分腦力勞動(dong)(dong)(dong)以(yi)及惡劣、危(wei)險的工(gong)作環境中(zhong)解放出(chu)來(lai),而且能擴展人的器官功能,極大地(di)提高勞動(dong)(dong)(dong)生產率(lv),增強人類認識世界和改造世界的能力。
自動化系統中的(de)(de)大型(xing)成(cheng)套設備,又稱自動化裝(zhuang)置。機器或(huo)裝(zhuang)置在無人干預的(de)(de)情況下按規(gui)定的(de)(de)程(cheng)序或(huo)指(zhi)令自動進(jin)行操作(zuo)或(huo)控制(zhi)的(de)(de)過程(cheng)。因此(ci),自動化是工業(ye)、農(nong)業(ye)、國防(fang)和(he)(he)科學技(ji)術現代(dai)化的(de)(de)重要(yao)條件和(he)(he)顯(xian)著標(biao)志
20世紀60年代,隨著(zhu)航天航空(kong)事業的(de)(de)發(fa)展,出現了(le)以(yi)狀態空(kong)間(jian)法(fa)為(wei)(wei)基(ji)礎(chu)的(de)(de)現代控(kong)制理(li)論,這一(yi)理(li)論通過深入到對系(xi)統(tong)內部狀態的(de)(de)描述(shu),從信息層面(mian)上更深刻(ke)地刻(ke)劃了(le)系(xi)統(tong)的(de)(de)特征,在此(ci)(ci)基(ji)礎(chu)上發(fa)展起來的(de)(de)狀態空(kong)間(jian)設計方(fang)法(fa)不僅可以(yi)處理(li)多變量系(xi)統(tong)的(de)(de)控(kong)制問題,而且在控(kong)制中開始滲入優化(hua)的(de)(de)概念,為(wei)(wei)實現高質量的(de)(de)自動化(hua)提供(gong)了(le)有力的(de)(de)手段(duan)。在此(ci)(ci)期間(jian),自動控(kong)制的(de)(de)理(li)論和應(ying)(ying)用得到了(le)蓬(peng)勃(bo)發(fa)展,系(xi)統(tong)辨(bian)識、自適應(ying)(ying)等新理(li)論和新思想不斷(duan)涌現,并在航天航空(kong)、工業、工程(cheng)領域得到了(le)廣泛的(de)(de)應(ying)(ying)用。
20世紀70年代(dai)以(yi)來(lai),隨(sui)著計(ji)算(suan)機(ji)技術的(de)發展(zhan)和普及,人們處(chu)(chu)理(li)(li)復雜信(xin)息加(jia)工的(de)能力(li)(li)得(de)到(dao)了顯(xian)著加(jia)強(qiang),從而有(you)(you)力(li)(li)地(di)推動了自動化(hua)技術的(de)全方位發展(zhan),其最主要的(de)應(ying)(ying)用領(ling)域(yu)是:以(yi)計(ji)算(suan)機(ji)控(kong)制(zhi)(zhi)為代(dai)表的(de)工業(ye)過程控(kong)制(zhi)(zhi)和工業(ye)機(ji)器人,以(yi)計(ji)算(suan)機(ji)集(ji)成信(xin)息處(chu)(chu)理(li)(li)為代(dai)表的(de)制(zhi)(zhi)造系(xi)(xi)統(tong)CIMS。在此(ci)期間,由于信(xin)息處(chu)(chu)理(li)(li)能力(li)(li)的(de)加(jia)強(qiang),解決高維大系(xi)(xi)統(tong)控(kong)制(zhi)(zhi)、優化(hua)問題(ti)的(de)大系(xi)(xi)統(tong)理(li)(li)論(lun)、解決帶有(you)(you)不(bu)確定性控(kong)制(zhi)(zhi)問題(ti)的(de)魯棒、自適應(ying)(ying)控(kong)制(zhi)(zhi)理(li)(li)論(lun)、解決難以(yi)數學建模系(xi)(xi)統(tong)控(kong)制(zhi)(zhi)問題(ti)的(de)智(zhi)能控(kong)制(zhi)(zhi)理(li)(li)論(lun)等都成為自動化(hua)研究(jiu)領(ling)域(yu)中新的(de)熱點(dian),并迅(xun)即在各領(ling)域(yu)中得(de)到(dao)了應(ying)(ying)用。