自動化科學(xue)(xue)和技術的(de)(de)發(fa)展,大致(zhi)經(jing)歷了這(zhe)樣幾個階(jie)段(duan),20世紀40年代(dai)出(chu)現的(de)(de)經(jing)典控制理(li)(li)論,為(wei)(wei)自動化學(xue)(xue)科奠定(ding)了理(li)(li)論基(ji)礎(chu)。它以系(xi)統的(de)(de)頻率域描述(shu)和分析設(she)(she)計方法(fa)為(wei)(wei)基(ji)礎(chu),通過(guo)對系(xi)統輸(shu)入輸(shu)出(chu)的(de)(de)頻域測(ce)試,建立系(xi)統的(de)(de)模(mo)型,并(bing)通過(guo)設(she)(she)計前饋補償(chang)和反饋校正,使系(xi)統穩定(ding)運行,并(bing)使輸(shu)出(chu)達到(dao)期(qi)望(wang)值。這(zhe)通常被(bei)認為(wei)(wei)是以控制為(wei)(wei)基(ji)礎(chu)的(de)(de)自動化設(she)(she)備(bei)的(de)(de)代(dai)理(li)(li)論。
自(zi)動化(hua)技術(shu)廣泛用于工業、農(nong)業、軍事、科學研(yan)究(jiu)、交通(tong)運(yun)輸、商業、醫療(liao)、服務和家庭等方面。采用自(zi)動化(hua)技術(shu)不僅可以把人從繁重的體力勞動、部(bu)分腦力勞動以及惡劣(lie)、危(wei)險(xian)的工作環(huan)境(jing)中解放出來,而且能擴展人的器官(guan)功能,極大地提(ti)高(gao)勞動生產率,增強人類認識(shi)世(shi)界(jie)和改造(zao)世(shi)界(jie)的能力。
自(zi)(zi)動(dong)化(hua)系統中的大(da)型(xing)成(cheng)套(tao)設備,又(you)稱(cheng)自(zi)(zi)動(dong)化(hua)裝置。機器或裝置在無人干(gan)預(yu)的情(qing)況下按規定的程序或指令(ling)自(zi)(zi)動(dong)進行操作或控(kong)制的過程。因(yin)此,自(zi)(zi)動(dong)化(hua)是工(gong)業、農業、國(guo)防和(he)科學技術現(xian)代化(hua)的重要條(tiao)件和(he)顯著標志(zhi)
20世紀60年代(dai),隨著航(hang)天航(hang)空(kong)(kong)事(shi)業的發(fa)展(zhan),出現了以(yi)狀態(tai)(tai)空(kong)(kong)間法為(wei)基礎的現代(dai)控(kong)制(zhi)理(li)論(lun)(lun),這一理(li)論(lun)(lun)通(tong)過深(shen)(shen)入到對(dui)系(xi)統(tong)內部狀態(tai)(tai)的描(miao)述,從信息層面上更深(shen)(shen)刻地(di)刻劃了系(xi)統(tong)的特(te)征,在此(ci)基礎上發(fa)展(zhan)起來(lai)的狀態(tai)(tai)空(kong)(kong)間設計方(fang)法不僅可以(yi)處理(li)多變量系(xi)統(tong)的控(kong)制(zhi)問題,而且在控(kong)制(zhi)中開始滲入優化的概念(nian),為(wei)實(shi)現高(gao)質量的自(zi)動(dong)(dong)化提供了有力的手(shou)段(duan)。在此(ci)期間,自(zi)動(dong)(dong)控(kong)制(zhi)的理(li)論(lun)(lun)和應用得(de)到了蓬(peng)勃發(fa)展(zhan),系(xi)統(tong)辨(bian)識、自(zi)適應等新(xin)理(li)論(lun)(lun)和新(xin)思想不斷涌(yong)現,并在航(hang)天航(hang)空(kong)(kong)、工業、工程領域得(de)到了廣泛的應用。
20世(shi)紀70年代以(yi)(yi)來,隨(sui)著(zhu)計(ji)(ji)算機技(ji)術的(de)(de)(de)(de)發展和(he)普(pu)及,人(ren)們處(chu)(chu)理(li)復雜信(xin)息加(jia)(jia)工的(de)(de)(de)(de)能力得到(dao)了(le)顯著(zhu)加(jia)(jia)強,從(cong)而(er)有(you)力地(di)推動(dong)了(le)自動(dong)化(hua)技(ji)術的(de)(de)(de)(de)全方位發展,其最主要的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)領(ling)域是:以(yi)(yi)計(ji)(ji)算機控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)(wei)代表的(de)(de)(de)(de)工業過程控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)工業機器人(ren),以(yi)(yi)計(ji)(ji)算機集成(cheng)信(xin)息處(chu)(chu)理(li)為(wei)(wei)代表的(de)(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)系統CIMS。在此期(qi)間,由于信(xin)息處(chu)(chu)理(li)能力的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)強,解(jie)決(jue)高維大系統控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、優化(hua)問(wen)題的(de)(de)(de)(de)大系統理(li)論(lun)、解(jie)決(jue)帶有(you)不確定性控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)問(wen)題的(de)(de)(de)(de)魯(lu)棒、自適應(ying)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)理(li)論(lun)、解(jie)決(jue)難以(yi)(yi)數學建模系統控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)問(wen)題的(de)(de)(de)(de)智能控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)理(li)論(lun)等都(dou)成(cheng)為(wei)(wei)自動(dong)化(hua)研究領(ling)域中(zhong)新(xin)的(de)(de)(de)(de)熱點,并迅即在各領(ling)域中(zhong)得到(dao)了(le)應(ying)用(yong)。