自(zi)動(dong)化(hua)科(ke)學(xue)和(he)技術的(de)發展(zhan),大致(zhi)經歷了(le)這樣幾個階(jie)段,20世紀40年(nian)代出現的(de)經典(dian)控(kong)制理論,為自(zi)動(dong)化(hua)學(xue)科(ke)奠定(ding)了(le)理論基礎(chu)。它以系(xi)統的(de)頻率域描述和(he)分析(xi)設計方法(fa)為基礎(chu),通過對系(xi)統輸入輸出的(de)頻域測(ce)試,建立(li)系(xi)統的(de)模型(xing),并通過設計前饋補償和(he)反饋校正,使系(xi)統穩定(ding)運行,并使輸出達到期望值。這通常被認為是以控(kong)制為基礎(chu)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)設備的(de)代理論。
自動(dong)(dong)化技術(shu)廣(guang)泛用于(yu)工業、農業、軍事、科學研究、交(jiao)通運輸(shu)、商業、醫療、服務和(he)家庭等方面。采用自動(dong)(dong)化技術(shu)不僅可(ke)以(yi)把人(ren)從繁重的(de)體力(li)勞動(dong)(dong)、部分(fen)腦力(li)勞動(dong)(dong)以(yi)及惡劣(lie)、危(wei)險的(de)工作環境中(zhong)解放出來(lai),而且(qie)能(neng)(neng)擴展人(ren)的(de)器(qi)官功能(neng)(neng),極大地提高勞動(dong)(dong)生(sheng)產率,增強(qiang)人(ren)類認識世(shi)界和(he)改造世(shi)界的(de)能(neng)(neng)力(li)。
自動化系(xi)統中的(de)大型成套設備,又稱(cheng)自動化裝置。機器(qi)或(huo)裝置在無人干(gan)預的(de)情況下按規(gui)定的(de)程(cheng)序或(huo)指令自動進行操作(zuo)或(huo)控(kong)制的(de)過程(cheng)。因此,自動化是(shi)工業(ye)、農業(ye)、國防和科學技術(shu)現代化的(de)重要條件和顯(xian)著(zhu)標志
20世紀(ji)60年代(dai),隨著航(hang)天航(hang)空(kong)(kong)(kong)事(shi)業的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展,出現(xian)了以狀(zhuang)態(tai)空(kong)(kong)(kong)間法(fa)為基(ji)礎的(de)(de)(de)(de)(de)現(xian)代(dai)控制(zhi)理(li)(li)(li)論,這一理(li)(li)(li)論通過深入到對系統內部(bu)狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)描述(shu),從(cong)信息層面上更深刻地刻劃了系統的(de)(de)(de)(de)(de)特征,在(zai)此(ci)(ci)基(ji)礎上發(fa)展起來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)態(tai)空(kong)(kong)(kong)間設計方法(fa)不(bu)僅可以處理(li)(li)(li)多變量系統的(de)(de)(de)(de)(de)控制(zhi)問題,而且在(zai)控制(zhi)中開始滲入優化的(de)(de)(de)(de)(de)概念,為實現(xian)高質量的(de)(de)(de)(de)(de)自動(dong)化提供了有力的(de)(de)(de)(de)(de)手(shou)段。在(zai)此(ci)(ci)期間,自動(dong)控制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)(li)論和應用(yong)得到了蓬(peng)勃發(fa)展,系統辨識、自適(shi)應等新(xin)理(li)(li)(li)論和新(xin)思想(xiang)不(bu)斷涌(yong)現(xian),并(bing)在(zai)航(hang)天航(hang)空(kong)(kong)(kong)、工(gong)業、工(gong)程領域得到了廣(guang)泛的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)。
20世(shi)紀(ji)70年代(dai)以(yi)(yi)來(lai),隨著(zhu)計(ji)算機(ji)技術(shu)(shu)的(de)(de)發展和(he)普(pu)及,人(ren)(ren)們(men)處理(li)(li)復雜信(xin)息加(jia)工的(de)(de)能力(li)得(de)到(dao)了顯(xian)著(zhu)加(jia)強,從而有力(li)地推動(dong)了自(zi)動(dong)化(hua)技術(shu)(shu)的(de)(de)全方位(wei)發展,其最主要的(de)(de)應(ying)(ying)用領(ling)(ling)域(yu)是:以(yi)(yi)計(ji)算機(ji)控(kong)制(zhi)(zhi)為(wei)代(dai)表的(de)(de)工業過程控(kong)制(zhi)(zhi)和(he)工業機(ji)器(qi)人(ren)(ren),以(yi)(yi)計(ji)算機(ji)集成信(xin)息處理(li)(li)為(wei)代(dai)表的(de)(de)制(zhi)(zhi)造系(xi)統CIMS。在此(ci)期間,由于信(xin)息處理(li)(li)能力(li)的(de)(de)加(jia)強,解決(jue)高維大(da)系(xi)統控(kong)制(zhi)(zhi)、優化(hua)問題(ti)的(de)(de)大(da)系(xi)統理(li)(li)論、解決(jue)帶有不確(que)定(ding)性控(kong)制(zhi)(zhi)問題(ti)的(de)(de)魯棒、自(zi)適應(ying)(ying)控(kong)制(zhi)(zhi)理(li)(li)論、解決(jue)難(nan)以(yi)(yi)數學建模(mo)系(xi)統控(kong)制(zhi)(zhi)問題(ti)的(de)(de)智能控(kong)制(zhi)(zhi)理(li)(li)論等(deng)都(dou)成為(wei)自(zi)動(dong)化(hua)研究(jiu)領(ling)(ling)域(yu)中新的(de)(de)熱點(dian),并(bing)迅(xun)即在各(ge)領(ling)(ling)域(yu)中得(de)到(dao)了應(ying)(ying)用。