自動化(hua)科(ke)(ke)學和(he)技(ji)術的(de)發展,大致經(jing)歷了(le)這樣幾(ji)個階(jie)段,20世紀40年代(dai)出現(xian)的(de)經(jing)典(dian)控制理(li)論(lun)(lun),為(wei)自動化(hua)學科(ke)(ke)奠定(ding)了(le)理(li)論(lun)(lun)基礎。它(ta)以(yi)系(xi)(xi)統的(de)頻率(lv)域(yu)描(miao)述和(he)分析設(she)(she)計方法為(wei)基礎,通過對系(xi)(xi)統輸入(ru)輸出的(de)頻域(yu)測試,建(jian)立系(xi)(xi)統的(de)模型,并(bing)通過設(she)(she)計前饋補償和(he)反饋校正,使(shi)系(xi)(xi)統穩定(ding)運(yun)行,并(bing)使(shi)輸出達到期望值。這通常被認為(wei)是(shi)以(yi)控制為(wei)基礎的(de)自動化(hua)設(she)(she)備的(de)代(dai)理(li)論(lun)(lun)。
自(zi)動化(hua)技(ji)術(shu)廣泛用于工(gong)業(ye)、農業(ye)、軍(jun)事、科學(xue)研究(jiu)、交通運(yun)輸、商業(ye)、醫療、服務和(he)(he)家(jia)庭(ting)等方面。采用自(zi)動化(hua)技(ji)術(shu)不僅可以把人(ren)從繁重的(de)(de)體力勞(lao)動、部分腦力勞(lao)動以及惡劣、危險的(de)(de)工(gong)作環境中解放出來(lai),而且能擴展人(ren)的(de)(de)器官功(gong)能,極(ji)大地提高勞(lao)動生產率,增強人(ren)類(lei)認識(shi)世(shi)(shi)界和(he)(he)改造世(shi)(shi)界的(de)(de)能力。
自動化系統中的(de)大型成套設備,又稱自動化裝置。機(ji)器或(huo)(huo)裝置在無人干預的(de)情況下(xia)按(an)規定(ding)的(de)程序(xu)或(huo)(huo)指令自動進行操作或(huo)(huo)控(kong)制的(de)過程。因此(ci),自動化是工業、農業、國(guo)防和(he)科學技術(shu)現代化的(de)重(zhong)要條件和(he)顯(xian)著標志
20世紀60年代,隨(sui)著航(hang)天航(hang)空(kong)事業的(de)發(fa)展(zhan),出現(xian)了(le)以狀態(tai)(tai)(tai)空(kong)間法為基礎的(de)現(xian)代控(kong)制理(li)論(lun)(lun),這一(yi)理(li)論(lun)(lun)通(tong)過深入(ru)到(dao)對系(xi)統(tong)內部狀態(tai)(tai)(tai)的(de)描述,從(cong)信(xin)息(xi)層面上(shang)更深刻(ke)地刻(ke)劃了(le)系(xi)統(tong)的(de)特(te)征,在(zai)(zai)(zai)此基礎上(shang)發(fa)展(zhan)起來的(de)狀態(tai)(tai)(tai)空(kong)間設計(ji)方法不(bu)僅可以處理(li)多變量系(xi)統(tong)的(de)控(kong)制問(wen)題(ti),而且在(zai)(zai)(zai)控(kong)制中(zhong)開始滲入(ru)優化的(de)概念(nian),為實現(xian)高質(zhi)量的(de)自(zi)動化提供了(le)有力的(de)手段。在(zai)(zai)(zai)此期間,自(zi)動控(kong)制的(de)理(li)論(lun)(lun)和應(ying)用得到(dao)了(le)蓬(peng)勃發(fa)展(zhan),系(xi)統(tong)辨(bian)識、自(zi)適應(ying)等新(xin)理(li)論(lun)(lun)和新(xin)思想(xiang)不(bu)斷涌現(xian),并在(zai)(zai)(zai)航(hang)天航(hang)空(kong)、工(gong)業、工(gong)程(cheng)領(ling)域得到(dao)了(le)廣泛的(de)應(ying)用。
20世(shi)紀70年(nian)代以(yi)來,隨著(zhu)計(ji)算(suan)機(ji)技術的發展和普及,人(ren)們處理(li)(li)復雜(za)信(xin)(xin)息(xi)加工的能力得(de)到(dao)了顯(xian)著(zhu)加強,從而有(you)力地推動(dong)了自(zi)動(dong)化技術的全方(fang)位發展,其最主要的應(ying)用(yong)領域是(shi):以(yi)計(ji)算(suan)機(ji)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)為代表的工業過程控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和工業機(ji)器(qi)人(ren),以(yi)計(ji)算(suan)機(ji)集成信(xin)(xin)息(xi)處理(li)(li)為代表的制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造系(xi)統(tong)CIMS。在(zai)(zai)此(ci)期間,由于信(xin)(xin)息(xi)處理(li)(li)能力的加強,解決(jue)高維大系(xi)統(tong)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、優化問題(ti)的大系(xi)統(tong)理(li)(li)論、解決(jue)帶有(you)不確(que)定性控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)問題(ti)的魯棒(bang)、自(zi)適應(ying)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)理(li)(li)論、解決(jue)難以(yi)數學(xue)建模系(xi)統(tong)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)問題(ti)的智能控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)理(li)(li)論等都成為自(zi)動(dong)化研(yan)究領域中(zhong)新的熱點,并迅即在(zai)(zai)各領域中(zhong)得(de)到(dao)了應(ying)用(yong)。