自動化科(ke)學(xue)和(he)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)發(fa)展,大致(zhi)經歷了(le)這(zhe)樣(yang)幾個階段,20世紀40年代出(chu)現的(de)(de)(de)經典控(kong)制理(li)(li)論,為(wei)(wei)自動化學(xue)科(ke)奠定了(le)理(li)(li)論基(ji)礎(chu)。它以系(xi)統的(de)(de)(de)頻率域描述和(he)分析設計(ji)方法為(wei)(wei)基(ji)礎(chu),通過對系(xi)統輸(shu)(shu)入(ru)輸(shu)(shu)出(chu)的(de)(de)(de)頻域測(ce)試,建立系(xi)統的(de)(de)(de)模型,并(bing)(bing)通過設計(ji)前饋補償和(he)反饋校正,使(shi)系(xi)統穩(wen)定運行(xing),并(bing)(bing)使(shi)輸(shu)(shu)出(chu)達到期望(wang)值。這(zhe)通常(chang)被(bei)認為(wei)(wei)是以控(kong)制為(wei)(wei)基(ji)礎(chu)的(de)(de)(de)自動化設備的(de)(de)(de)代理(li)(li)論。
自動(dong)化技術廣(guang)泛用于工(gong)(gong)業(ye)、農業(ye)、軍事、科(ke)學研究、交通運輸、商業(ye)、醫療、服務(wu)和家(jia)庭等方面。采用自動(dong)化技術不僅(jin)可以把人從(cong)繁(fan)重的體力勞動(dong)、部分腦力勞動(dong)以及惡劣、危險的工(gong)(gong)作環境中(zhong)解(jie)放出來,而且能(neng)擴展(zhan)人的器官功能(neng),極大地提高勞動(dong)生產率,增強(qiang)人類認(ren)識世界(jie)和改造(zao)世界(jie)的能(neng)力。
自(zi)動(dong)化(hua)系統中的(de)大(da)型成(cheng)套(tao)設備,又稱自(zi)動(dong)化(hua)裝(zhuang)置。機器(qi)或裝(zhuang)置在無人干預的(de)情(qing)況下按規定的(de)程序(xu)或指令(ling)自(zi)動(dong)進行操(cao)作或控制的(de)過程。因此,自(zi)動(dong)化(hua)是工(gong)業、農業、國(guo)防和(he)科學(xue)技(ji)術現代化(hua)的(de)重要條件(jian)和(he)顯(xian)著標志
20世紀(ji)60年代,隨著航(hang)(hang)(hang)天(tian)航(hang)(hang)(hang)空事(shi)業(ye)的(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan),出(chu)現了(le)以(yi)狀(zhuang)態空間(jian)法為基礎的(de)(de)現代控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理論(lun),這(zhe)一理論(lun)通過深(shen)入到(dao)對系(xi)(xi)統內部(bu)狀(zhuang)態的(de)(de)描述(shu),從信息層面上更深(shen)刻(ke)(ke)地刻(ke)(ke)劃(hua)了(le)系(xi)(xi)統的(de)(de)特征,在(zai)(zai)(zai)此基礎上發(fa)展(zhan)(zhan)起來的(de)(de)狀(zhuang)態空間(jian)設計方法不僅可(ke)以(yi)處理多變量系(xi)(xi)統的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問(wen)題,而且在(zai)(zai)(zai)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)中開始滲入優化(hua)的(de)(de)概念(nian),為實現高(gao)質量的(de)(de)自(zi)動化(hua)提(ti)供了(le)有力的(de)(de)手(shou)段(duan)。在(zai)(zai)(zai)此期(qi)間(jian),自(zi)動控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)的(de)(de)理論(lun)和應用得到(dao)了(le)蓬勃發(fa)展(zhan)(zhan),系(xi)(xi)統辨識(shi)、自(zi)適應等(deng)新理論(lun)和新思(si)想(xiang)不斷涌現,并(bing)在(zai)(zai)(zai)航(hang)(hang)(hang)天(tian)航(hang)(hang)(hang)空、工業(ye)、工程領(ling)域得到(dao)了(le)廣泛(fan)的(de)(de)應用。
20世(shi)紀70年代(dai)以(yi)(yi)來,隨著計(ji)算機(ji)技術的發展(zhan)和(he)普及(ji),人們處理(li)(li)復(fu)雜(za)信(xin)息(xi)加工(gong)的能力得到了(le)顯著加強,從(cong)而(er)有力地推(tui)動(dong)(dong)了(le)自(zi)動(dong)(dong)化技術的全方位發展(zhan),其最主要的應用(yong)領域是(shi):以(yi)(yi)計(ji)算機(ji)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)為(wei)代(dai)表的工(gong)業(ye)(ye)過程控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)和(he)工(gong)業(ye)(ye)機(ji)器(qi)人,以(yi)(yi)計(ji)算機(ji)集成信(xin)息(xi)處理(li)(li)為(wei)代(dai)表的制(zhi)(zhi)造系(xi)統CIMS。在(zai)此期間,由于信(xin)息(xi)處理(li)(li)能力的加強,解決高維大(da)系(xi)統控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、優化問題的大(da)系(xi)統理(li)(li)論、解決帶有不(bu)確定性控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問題的魯棒、自(zi)適(shi)應控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理(li)(li)論、解決難(nan)以(yi)(yi)數學建(jian)模系(xi)統控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問題的智能控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理(li)(li)論等都成為(wei)自(zi)動(dong)(dong)化研究領域中(zhong)新的熱點,并迅(xun)即在(zai)各領域中(zhong)得到了(le)應用(yong)。