自動化(hua)科學和(he)技術的發(fa)展,大致經(jing)歷了(le)(le)這(zhe)樣幾(ji)個階(jie)段,20世紀40年代出現(xian)的經(jing)典(dian)控制理(li)論,為(wei)(wei)自動化(hua)學科奠定了(le)(le)理(li)論基礎(chu)。它(ta)以(yi)系(xi)統(tong)的頻(pin)率(lv)域描述和(he)分析設計(ji)方(fang)法為(wei)(wei)基礎(chu),通(tong)(tong)(tong)過對系(xi)統(tong)輸入輸出的頻(pin)域測試,建立系(xi)統(tong)的模型,并通(tong)(tong)(tong)過設計(ji)前饋(kui)補償和(he)反饋(kui)校正,使(shi)系(xi)統(tong)穩定運行,并使(shi)輸出達到(dao)期望值。這(zhe)通(tong)(tong)(tong)常(chang)被認(ren)為(wei)(wei)是以(yi)控制為(wei)(wei)基礎(chu)的自動化(hua)設備(bei)的代理(li)論。
自動化(hua)技(ji)術廣泛用于(yu)工業、農業、軍事、科學研究、交通運輸、商業、醫療、服務和(he)家庭(ting)等方(fang)面。采用自動化(hua)技(ji)術不僅可以把人從繁重的(de)(de)體力勞(lao)動、部分(fen)腦力勞(lao)動以及惡劣、危險的(de)(de)工作環境中解放(fang)出來(lai),而(er)且能擴展人的(de)(de)器官功能,極大地提高勞(lao)動生產率,增強人類認識(shi)世界和(he)改造世界的(de)(de)能力。
自(zi)動(dong)(dong)化系統(tong)中的(de)(de)大型成套(tao)設備,又稱(cheng)自(zi)動(dong)(dong)化裝(zhuang)置(zhi)。機器或裝(zhuang)置(zhi)在無人干預(yu)的(de)(de)情況(kuang)下按(an)規定的(de)(de)程序或指令自(zi)動(dong)(dong)進行(xing)操(cao)作(zuo)或控制的(de)(de)過程。因此,自(zi)動(dong)(dong)化是工業、農業、國防和(he)科(ke)學(xue)技術現代化的(de)(de)重要(yao)條(tiao)件和(he)顯著標(biao)志
20世紀60年代,隨(sui)著航(hang)(hang)天航(hang)(hang)空(kong)事業的(de)(de)(de)發展(zhan),出現(xian)(xian)了以(yi)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)空(kong)間(jian)法為(wei)基礎的(de)(de)(de)現(xian)(xian)代控(kong)制(zhi)(zhi)理論,這一理論通過深(shen)入到對系(xi)統(tong)內部狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)的(de)(de)(de)描述,從信息層面上更深(shen)刻(ke)地刻(ke)劃了系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)特征,在(zai)此(ci)(ci)基礎上發展(zhan)起來的(de)(de)(de)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)空(kong)間(jian)設(she)計(ji)方法不僅可(ke)以(yi)處理多變量系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)問題,而且在(zai)控(kong)制(zhi)(zhi)中開始滲入優化的(de)(de)(de)概念,為(wei)實現(xian)(xian)高質量的(de)(de)(de)自動化提(ti)供(gong)了有力的(de)(de)(de)手段。在(zai)此(ci)(ci)期間(jian),自動控(kong)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)理論和(he)應(ying)用得到了蓬勃發展(zhan),系(xi)統(tong)辨識、自適應(ying)等新理論和(he)新思想不斷(duan)涌現(xian)(xian),并(bing)在(zai)航(hang)(hang)天航(hang)(hang)空(kong)、工(gong)業、工(gong)程領域得到了廣泛的(de)(de)(de)應(ying)用。
20世紀70年代以來(lai),隨著(zhu)計(ji)算(suan)機技(ji)術的(de)(de)發展和普及,人(ren)們處(chu)理(li)復雜信(xin)息加(jia)工的(de)(de)能力得(de)到了顯(xian)著(zhu)加(jia)強,從(cong)而有力地(di)推動(dong)了自動(dong)化技(ji)術的(de)(de)全方位發展,其最(zui)主要的(de)(de)應(ying)用領域(yu)是:以計(ji)算(suan)機控制(zhi)為(wei)(wei)代表(biao)的(de)(de)工業過程控制(zhi)和工業機器(qi)人(ren),以計(ji)算(suan)機集成(cheng)(cheng)信(xin)息處(chu)理(li)為(wei)(wei)代表(biao)的(de)(de)制(zhi)造系統CIMS。在此期間,由(you)于(yu)信(xin)息處(chu)理(li)能力的(de)(de)加(jia)強,解(jie)決(jue)(jue)(jue)高維大(da)系統控制(zhi)、優化問(wen)題的(de)(de)大(da)系統理(li)論(lun)、解(jie)決(jue)(jue)(jue)帶有不(bu)確(que)定性控制(zhi)問(wen)題的(de)(de)魯(lu)棒(bang)、自適應(ying)控制(zhi)理(li)論(lun)、解(jie)決(jue)(jue)(jue)難以數(shu)學(xue)建模系統控制(zhi)問(wen)題的(de)(de)智能控制(zhi)理(li)論(lun)等都成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)自動(dong)化研究領域(yu)中(zhong)新的(de)(de)熱點,并迅即在各領域(yu)中(zhong)得(de)到了應(ying)用。