自動(dong)(dong)化(hua)(hua)科(ke)學和(he)技術的(de)發展,大(da)致(zhi)經(jing)歷了這樣幾個(ge)階段,20世(shi)紀(ji)40年代(dai)出現的(de)經(jing)典控制理(li)論(lun)(lun),為(wei)自動(dong)(dong)化(hua)(hua)學科(ke)奠定了理(li)論(lun)(lun)基(ji)(ji)礎(chu)。它以系(xi)統(tong)的(de)頻(pin)率(lv)域(yu)描述和(he)分析設計方法為(wei)基(ji)(ji)礎(chu),通(tong)過(guo)對系(xi)統(tong)輸入(ru)輸出的(de)頻(pin)域(yu)測(ce)試,建立系(xi)統(tong)的(de)模型,并通(tong)過(guo)設計前(qian)饋補償和(he)反饋校正(zheng),使(shi)系(xi)統(tong)穩定運行,并使(shi)輸出達到期望值。這通(tong)常(chang)被認為(wei)是以控制為(wei)基(ji)(ji)礎(chu)的(de)自動(dong)(dong)化(hua)(hua)設備的(de)代(dai)理(li)論(lun)(lun)。
自動(dong)化技術(shu)廣泛用于工業、農業、軍事(shi)、科學(xue)研究(jiu)、交通運輸、商業、醫(yi)療、服(fu)務(wu)和(he)家(jia)庭(ting)等方面。采用自動(dong)化技術(shu)不僅可以把人(ren)(ren)從繁重(zhong)的(de)體力(li)勞動(dong)、部(bu)分腦力(li)勞動(dong)以及惡(e)劣、危險(xian)的(de)工作(zuo)環(huan)境中解放出(chu)來,而且能擴展人(ren)(ren)的(de)器官功能,極(ji)大地(di)提高(gao)勞動(dong)生產率,增強人(ren)(ren)類認識世界和(he)改造世界的(de)能力(li)。
自動化系(xi)統中的大型成(cheng)套(tao)設備,又(you)稱自動化裝(zhuang)置(zhi)。機(ji)器(qi)或裝(zhuang)置(zhi)在無人干預的情況下按規(gui)定的程(cheng)序或指令自動進行操(cao)作或控制的過程(cheng)。因此,自動化是工(gong)業、農業、國防(fang)和(he)科學(xue)技術現代化的重要(yao)條(tiao)件和(he)顯著標志
20世紀60年代,隨著(zhu)航天(tian)航空事(shi)業的(de)(de)(de)發展,出現了(le)以狀態(tai)空間(jian)法(fa)為基礎的(de)(de)(de)現代控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)理論,這一理論通(tong)過深入到(dao)對(dui)系(xi)統(tong)內部(bu)狀態(tai)的(de)(de)(de)描(miao)述,從信息層面上更深刻(ke)(ke)地刻(ke)(ke)劃了(le)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)特征,在此(ci)基礎上發展起來的(de)(de)(de)狀態(tai)空間(jian)設(she)計方法(fa)不僅(jin)可以處理多變量系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)問題(ti),而且(qie)在控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)中開(kai)始(shi)滲入優化的(de)(de)(de)概念,為實(shi)現高質量的(de)(de)(de)自動(dong)化提供了(le)有力(li)的(de)(de)(de)手段。在此(ci)期間(jian),自動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)理論和(he)應用(yong)得到(dao)了(le)蓬勃發展,系(xi)統(tong)辨識(shi)、自適應等新理論和(he)新思想不斷涌現,并在航天(tian)航空、工業、工程領域得到(dao)了(le)廣(guang)泛的(de)(de)(de)應用(yong)。
20世紀70年代以(yi)(yi)來,隨著(zhu)計算(suan)機技術的發展(zhan)和(he)普及,人(ren)們(men)處理(li)復雜信息(xi)(xi)加工的能(neng)力得到了顯著(zhu)加強,從而有(you)(you)力地推動了自(zi)動化技術的全方位發展(zhan),其最主要的應用領域是:以(yi)(yi)計算(suan)機控制(zhi)為代表的工業(ye)過程控制(zhi)和(he)工業(ye)機器人(ren),以(yi)(yi)計算(suan)機集成(cheng)信息(xi)(xi)處理(li)為代表的制(zhi)造系(xi)統(tong)CIMS。在此期間,由于信息(xi)(xi)處理(li)能(neng)力的加強,解決高維大(da)系(xi)統(tong)控制(zhi)、優化問(wen)題(ti)的大(da)系(xi)統(tong)理(li)論(lun)、解決帶有(you)(you)不確定性控制(zhi)問(wen)題(ti)的魯棒、自(zi)適(shi)應控制(zhi)理(li)論(lun)、解決難以(yi)(yi)數學建模系(xi)統(tong)控制(zhi)問(wen)題(ti)的智能(neng)控制(zhi)理(li)論(lun)等都成(cheng)為自(zi)動化研究(jiu)領域中新的熱(re)點,并迅即在各領域中得到了應用。