自動(dong)化科(ke)學和技術的發(fa)展(zhan),大致經歷了(le)這樣(yang)幾個階段,20世(shi)紀40年代出(chu)現的經典控制(zhi)理論,為自動(dong)化學科(ke)奠定了(le)理論基(ji)(ji)礎(chu)。它以(yi)系(xi)統的頻(pin)率域(yu)描述(shu)和分析設(she)計方法為基(ji)(ji)礎(chu),通(tong)過對(dui)系(xi)統輸入輸出(chu)的頻(pin)域(yu)測試,建立系(xi)統的模型,并通(tong)過設(she)計前(qian)饋(kui)補償和反饋(kui)校(xiao)正,使系(xi)統穩定運行,并使輸出(chu)達到期望值。這通(tong)常(chang)被認為是(shi)以(yi)控制(zhi)為基(ji)(ji)礎(chu)的自動(dong)化設(she)備(bei)的代理論。
自(zi)動化(hua)技術(shu)廣泛用于工(gong)業、農業、軍事、科學研究、交通運(yun)輸、商業、醫(yi)療(liao)、服(fu)務和(he)家(jia)庭等方面。采(cai)用自(zi)動化(hua)技術(shu)不僅可以把人從繁重(zhong)的(de)(de)體力(li)勞動、部分腦力(li)勞動以及惡劣、危險的(de)(de)工(gong)作環境(jing)中解(jie)放(fang)出來,而且(qie)能擴展(zhan)人的(de)(de)器官(guan)功(gong)能,極大地提高勞動生(sheng)產率,增強人類認識世界和(he)改造世界的(de)(de)能力(li)。
自動(dong)化(hua)系統(tong)中(zhong)的(de)(de)大(da)型成套設備,又稱自動(dong)化(hua)裝(zhuang)置(zhi)。機器(qi)或(huo)裝(zhuang)置(zhi)在無人(ren)干預的(de)(de)情況(kuang)下按規定的(de)(de)程序或(huo)指令自動(dong)進行(xing)操作或(huo)控制的(de)(de)過程。因此,自動(dong)化(hua)是工業、農業、國(guo)防和科學技術現代化(hua)的(de)(de)重要(yao)條件和顯著(zhu)標志
20世紀60年(nian)代,隨著航天航空(kong)事業的(de)(de)(de)(de)(de)發展,出(chu)現了(le)(le)以(yi)狀態(tai)空(kong)間法(fa)為基(ji)礎(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)現代控(kong)(kong)制(zhi)理(li)(li)論,這一理(li)(li)論通(tong)過深入到對系(xi)統(tong)內部狀態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)描述,從信息層面上更(geng)深刻地刻劃了(le)(le)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征,在(zai)(zai)此基(ji)礎(chu)上發展起來的(de)(de)(de)(de)(de)狀態(tai)空(kong)間設計方法(fa)不僅可(ke)以(yi)處理(li)(li)多變量系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)問題,而(er)且在(zai)(zai)控(kong)(kong)制(zhi)中開始滲入優化的(de)(de)(de)(de)(de)概念,為實現高質量的(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)動化提(ti)供了(le)(le)有力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)手段。在(zai)(zai)此期間,自(zi)動控(kong)(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)論和應用得(de)到了(le)(le)蓬勃發展,系(xi)統(tong)辨識、自(zi)適應等新(xin)理(li)(li)論和新(xin)思(si)想(xiang)不斷涌現,并(bing)在(zai)(zai)航天航空(kong)、工(gong)業、工(gong)程(cheng)領域(yu)得(de)到了(le)(le)廣(guang)泛的(de)(de)(de)(de)(de)應用。
20世紀70年代以來,隨著(zhu)計算機(ji)(ji)技(ji)術的(de)(de)(de)發展(zhan)和普及,人(ren)們處理(li)復雜信息(xi)加(jia)工(gong)(gong)的(de)(de)(de)能力得(de)到了顯(xian)著(zhu)加(jia)強,從(cong)而有力地推動(dong)了自(zi)動(dong)化(hua)(hua)技(ji)術的(de)(de)(de)全方位(wei)發展(zhan),其最主要的(de)(de)(de)應(ying)用領(ling)域是:以計算機(ji)(ji)控制為代表的(de)(de)(de)工(gong)(gong)業過程控制和工(gong)(gong)業機(ji)(ji)器(qi)人(ren),以計算機(ji)(ji)集成(cheng)(cheng)信息(xi)處理(li)為代表的(de)(de)(de)制造系(xi)統CIMS。在(zai)此期(qi)間(jian),由(you)于信息(xi)處理(li)能力的(de)(de)(de)加(jia)強,解決高維(wei)大(da)系(xi)統控制、優化(hua)(hua)問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)大(da)系(xi)統理(li)論、解決帶有不(bu)確定性控制問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)魯棒、自(zi)適應(ying)控制理(li)論、解決難以數學建模(mo)系(xi)統控制問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)智能控制理(li)論等都成(cheng)(cheng)為自(zi)動(dong)化(hua)(hua)研究領(ling)域中(zhong)新的(de)(de)(de)熱(re)點,并迅即在(zai)各(ge)領(ling)域中(zhong)得(de)到了應(ying)用。