自動化(hua)(hua)科(ke)學和技(ji)術的(de)發展,大(da)致經歷了這(zhe)樣幾(ji)個階(jie)段,20世紀40年(nian)代出(chu)現的(de)經典控(kong)制理(li)論,為(wei)自動化(hua)(hua)學科(ke)奠定了理(li)論基礎(chu)。它以系(xi)統的(de)頻(pin)率域描述和分(fen)析設計方法(fa)為(wei)基礎(chu),通(tong)(tong)過對系(xi)統輸入(ru)輸出(chu)的(de)頻(pin)域測試,建立系(xi)統的(de)模(mo)型,并(bing)通(tong)(tong)過設計前饋補償和反(fan)饋校正,使(shi)系(xi)統穩定運(yun)行,并(bing)使(shi)輸出(chu)達(da)到期望(wang)值。這(zhe)通(tong)(tong)常被認(ren)為(wei)是以控(kong)制為(wei)基礎(chu)的(de)自動化(hua)(hua)設備的(de)代理(li)論。
自動化技術(shu)廣泛用(yong)于工(gong)業(ye)、農業(ye)、軍事、科學研究、交通運輸(shu)、商業(ye)、醫療(liao)、服務和家庭等(deng)方面(mian)。采用(yong)自動化技術(shu)不(bu)僅(jin)可以(yi)把人從(cong)繁重(zhong)的(de)體力勞(lao)動、部分腦(nao)力勞(lao)動以(yi)及惡(e)劣、危險的(de)工(gong)作環境中解放(fang)出來,而且能擴展人的(de)器官功能,極(ji)大地提高勞(lao)動生產率(lv),增強人類認識世界(jie)和改(gai)造世界(jie)的(de)能力。
自動化(hua)系(xi)統中的(de)大型(xing)成套設備,又稱(cheng)自動化(hua)裝(zhuang)置。機(ji)器或裝(zhuang)置在無人干預(yu)的(de)情況下按規定的(de)程序(xu)或指令(ling)自動進行(xing)操作或控制的(de)過(guo)程。因此,自動化(hua)是工業(ye)、農業(ye)、國防(fang)和(he)科(ke)學(xue)技術(shu)現代化(hua)的(de)重要條件和(he)顯著標志
20世紀60年代,隨著(zhu)航天(tian)航空(kong)(kong)事業的(de)(de)發展(zhan)(zhan),出現(xian)了(le)以狀態(tai)空(kong)(kong)間法為基礎的(de)(de)現(xian)代控(kong)制(zhi)理(li)(li)論,這一(yi)理(li)(li)論通過深(shen)入(ru)到對(dui)系統(tong)(tong)內部狀態(tai)的(de)(de)描述,從信(xin)息層面(mian)上更深(shen)刻地(di)刻劃了(le)系統(tong)(tong)的(de)(de)特(te)征(zheng),在此基礎上發展(zhan)(zhan)起來的(de)(de)狀態(tai)空(kong)(kong)間設計方法不(bu)僅可以處理(li)(li)多變量系統(tong)(tong)的(de)(de)控(kong)制(zhi)問題,而(er)且在控(kong)制(zhi)中開始滲入(ru)優化(hua)的(de)(de)概念,為實現(xian)高(gao)質(zhi)量的(de)(de)自(zi)動(dong)化(hua)提供了(le)有力的(de)(de)手(shou)段(duan)。在此期間,自(zi)動(dong)控(kong)制(zhi)的(de)(de)理(li)(li)論和(he)應用(yong)得(de)到了(le)蓬勃發展(zhan)(zhan),系統(tong)(tong)辨識、自(zi)適應等新理(li)(li)論和(he)新思(si)想不(bu)斷(duan)涌(yong)現(xian),并在航天(tian)航空(kong)(kong)、工業、工程(cheng)領域得(de)到了(le)廣泛的(de)(de)應用(yong)。
20世(shi)紀(ji)70年代(dai)(dai)以(yi)來(lai),隨著計算機技術的(de)發展和普及,人們處理復雜信(xin)息(xi)加工(gong)的(de)能(neng)力得(de)到了顯著加強(qiang)(qiang),從而有力地推動(dong)了自動(dong)化技術的(de)全方位發展,其最主要的(de)應(ying)用領域(yu)是:以(yi)計算機控(kong)制為代(dai)(dai)表的(de)工(gong)業過程控(kong)制和工(gong)業機器人,以(yi)計算機集成(cheng)信(xin)息(xi)處理為代(dai)(dai)表的(de)制造系(xi)統CIMS。在此期(qi)間(jian),由于(yu)信(xin)息(xi)處理能(neng)力的(de)加強(qiang)(qiang),解(jie)(jie)決(jue)高(gao)維大系(xi)統控(kong)制、優化問題的(de)大系(xi)統理論(lun)、解(jie)(jie)決(jue)帶有不確定性(xing)控(kong)制問題的(de)魯棒(bang)、自適應(ying)控(kong)制理論(lun)、解(jie)(jie)決(jue)難以(yi)數學建模系(xi)統控(kong)制問題的(de)智能(neng)控(kong)制理論(lun)等(deng)都成(cheng)為自動(dong)化研究領域(yu)中(zhong)新的(de)熱點(dian),并迅即(ji)在各(ge)領域(yu)中(zhong)得(de)到了應(ying)用。