自(zi)(zi)動化科(ke)學(xue)和(he)技(ji)術的(de)發展(zhan),大致(zhi)經歷了(le)這(zhe)樣幾個階段,20世紀40年代(dai)出現的(de)經典控(kong)制(zhi)理(li)論,為(wei)(wei)自(zi)(zi)動化學(xue)科(ke)奠定了(le)理(li)論基(ji)礎(chu)(chu)。它以系(xi)統的(de)頻率域描述(shu)和(he)分析(xi)設計(ji)方法為(wei)(wei)基(ji)礎(chu)(chu),通過對系(xi)統輸(shu)入輸(shu)出的(de)頻域測試,建立(li)系(xi)統的(de)模(mo)型,并通過設計(ji)前饋補償(chang)和(he)反饋校正(zheng),使系(xi)統穩(wen)定運行,并使輸(shu)出達到期(qi)望值(zhi)。這(zhe)通常被認(ren)為(wei)(wei)是以控(kong)制(zhi)為(wei)(wei)基(ji)礎(chu)(chu)的(de)自(zi)(zi)動化設備的(de)代(dai)理(li)論。
自(zi)動(dong)化(hua)技術廣(guang)泛用于工(gong)業、農業、軍(jun)事(shi)、科學(xue)研究、交通運輸(shu)、商業、醫(yi)療、服(fu)務和家(jia)庭等方面(mian)。采用自(zi)動(dong)化(hua)技術不僅可以把人(ren)從繁重的(de)體力勞動(dong)、部分(fen)腦力勞動(dong)以及惡劣、危險的(de)工(gong)作環境中解放出來,而且(qie)能(neng)擴展人(ren)的(de)器官(guan)功能(neng),極(ji)大地提高(gao)勞動(dong)生產率,增強人(ren)類認識世界和改造世界的(de)能(neng)力。
自(zi)動化(hua)(hua)系統中的(de)大型成套(tao)設備,又稱自(zi)動化(hua)(hua)裝置。機器(qi)或裝置在無人干預的(de)情況(kuang)下(xia)按規定的(de)程(cheng)序或指(zhi)令自(zi)動進(jin)行(xing)操作(zuo)或控制的(de)過程(cheng)。因此,自(zi)動化(hua)(hua)是工業、農業、國(guo)防和科學技術現代化(hua)(hua)的(de)重(zhong)要條件和顯(xian)著標志
20世紀60年代,隨著航天航空(kong)事業(ye)的發(fa)展(zhan),出現(xian)了(le)以(yi)狀(zhuang)態(tai)(tai)空(kong)間(jian)法(fa)為基礎的現(xian)代控(kong)(kong)制(zhi)理(li)(li)論(lun),這一理(li)(li)論(lun)通(tong)過深入到(dao)(dao)對系統(tong)內(nei)部(bu)狀(zhuang)態(tai)(tai)的描述,從信息層面上更深刻(ke)地刻(ke)劃了(le)系統(tong)的特征,在(zai)此基礎上發(fa)展(zhan)起(qi)來的狀(zhuang)態(tai)(tai)空(kong)間(jian)設(she)計方(fang)法(fa)不(bu)僅(jin)可以(yi)處理(li)(li)多變量系統(tong)的控(kong)(kong)制(zhi)問(wen)題(ti),而且在(zai)控(kong)(kong)制(zhi)中開始滲入優化(hua)的概念(nian),為實現(xian)高質量的自(zi)動化(hua)提供(gong)了(le)有力的手段。在(zai)此期間(jian),自(zi)動控(kong)(kong)制(zhi)的理(li)(li)論(lun)和應用得到(dao)(dao)了(le)蓬勃發(fa)展(zhan),系統(tong)辨識、自(zi)適應等新理(li)(li)論(lun)和新思想不(bu)斷涌現(xian),并在(zai)航天航空(kong)、工業(ye)、工程領域(yu)得到(dao)(dao)了(le)廣(guang)泛的應用。
20世紀70年代(dai)以來,隨著計算(suan)機技術的(de)(de)發展和普及,人(ren)(ren)們處理(li)復雜信息加(jia)工(gong)的(de)(de)能(neng)力(li)得(de)到(dao)了(le)顯(xian)著加(jia)強(qiang),從而有(you)力(li)地推動(dong)了(le)自動(dong)化技術的(de)(de)全(quan)方位(wei)發展,其(qi)最主要的(de)(de)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)是:以計算(suan)機控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)為代(dai)表的(de)(de)工(gong)業過程控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)和工(gong)業機器人(ren)(ren),以計算(suan)機集成(cheng)信息處理(li)為代(dai)表的(de)(de)制(zhi)(zhi)造系(xi)統(tong)CIMS。在此期間,由于信息處理(li)能(neng)力(li)的(de)(de)加(jia)強(qiang),解(jie)決(jue)高維大系(xi)統(tong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、優化問題的(de)(de)大系(xi)統(tong)理(li)論(lun)、解(jie)決(jue)帶(dai)有(you)不確定性控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問題的(de)(de)魯棒、自適應(ying)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理(li)論(lun)、解(jie)決(jue)難以數學建模系(xi)統(tong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問題的(de)(de)智能(neng)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理(li)論(lun)等都成(cheng)為自動(dong)化研(yan)究領(ling)域(yu)中新的(de)(de)熱(re)點,并迅即在各領(ling)域(yu)中得(de)到(dao)了(le)應(ying)用(yong)。