自動化科學和(he)(he)技術(shu)的發展,大致(zhi)經歷了(le)這樣幾個階(jie)段,20世紀40年代出現的經典(dian)控制理(li)論,為(wei)自動化學科奠定(ding)了(le)理(li)論基礎(chu)。它(ta)以(yi)系統(tong)(tong)的頻率域(yu)描述(shu)和(he)(he)分析(xi)設計(ji)方法為(wei)基礎(chu),通(tong)過對系統(tong)(tong)輸入輸出的頻域(yu)測(ce)試,建立系統(tong)(tong)的模(mo)型,并通(tong)過設計(ji)前饋(kui)補償和(he)(he)反(fan)饋(kui)校正,使系統(tong)(tong)穩定(ding)運行,并使輸出達到期望值。這通(tong)常被認為(wei)是以(yi)控制為(wei)基礎(chu)的自動化設備的代理(li)論。
自動(dong)化技(ji)術廣泛用于工(gong)業(ye)、農(nong)業(ye)、軍事、科學研究、交通運輸、商(shang)業(ye)、醫療(liao)、服務和(he)家庭等方面。采用自動(dong)化技(ji)術不僅(jin)可以(yi)把人(ren)從(cong)繁重(zhong)的(de)體力勞(lao)動(dong)、部(bu)分腦(nao)力勞(lao)動(dong)以(yi)及惡劣、危險的(de)工(gong)作(zuo)環(huan)境中解放出來,而且能(neng)擴展人(ren)的(de)器官功(gong)能(neng),極(ji)大地提高勞(lao)動(dong)生產率(lv),增強人(ren)類認識(shi)世界(jie)和(he)改(gai)造世界(jie)的(de)能(neng)力。
自(zi)(zi)動(dong)(dong)化系統中(zhong)的(de)大型成套設備(bei),又稱自(zi)(zi)動(dong)(dong)化裝置。機器或裝置在無人干預的(de)情況下按規定的(de)程序(xu)或指令自(zi)(zi)動(dong)(dong)進行(xing)操作或控制的(de)過程。因(yin)此,自(zi)(zi)動(dong)(dong)化是工業、農(nong)業、國防(fang)和科學技(ji)術(shu)現代化的(de)重要條件和顯著(zhu)標志
20世紀(ji)60年(nian)代(dai),隨著航天航空(kong)事業的發展,出現(xian)(xian)(xian)了以狀(zhuang)態(tai)空(kong)間法為基礎(chu)(chu)的現(xian)(xian)(xian)代(dai)控制(zhi)理(li)論(lun),這(zhe)一理(li)論(lun)通(tong)過(guo)深入到(dao)對系(xi)統內部狀(zhuang)態(tai)的描(miao)述,從信(xin)息層(ceng)面上更深刻(ke)(ke)地刻(ke)(ke)劃了系(xi)統的特(te)征,在此(ci)基礎(chu)(chu)上發展起(qi)來的狀(zhuang)態(tai)空(kong)間設(she)計方(fang)法不僅可以處(chu)理(li)多(duo)變(bian)量系(xi)統的控制(zhi)問(wen)題,而(er)且在控制(zhi)中開始滲(shen)入優化的概念,為實現(xian)(xian)(xian)高質量的自動化提供(gong)了有(you)力的手段。在此(ci)期(qi)間,自動控制(zhi)的理(li)論(lun)和應用得到(dao)了蓬(peng)勃發展,系(xi)統辨識、自適應等新理(li)論(lun)和新思想(xiang)不斷涌現(xian)(xian)(xian),并在航天航空(kong)、工(gong)(gong)業、工(gong)(gong)程領域(yu)得到(dao)了廣泛的應用。
20世紀70年代以(yi)來,隨著(zhu)計(ji)算機(ji)(ji)技(ji)術(shu)(shu)的發展(zhan)和(he)普及(ji),人們處(chu)(chu)理復雜信(xin)息加(jia)工(gong)的能(neng)力得(de)到了(le)(le)顯著(zhu)加(jia)強(qiang),從而有力地推動(dong)了(le)(le)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)(shu)的全方(fang)位發展(zhan),其最主要的應(ying)用領(ling)域(yu)是:以(yi)計(ji)算機(ji)(ji)控(kong)(kong)制(zhi)為(wei)代表的工(gong)業過程控(kong)(kong)制(zhi)和(he)工(gong)業機(ji)(ji)器人,以(yi)計(ji)算機(ji)(ji)集成信(xin)息處(chu)(chu)理為(wei)代表的制(zhi)造系統(tong)CIMS。在此期間,由于信(xin)息處(chu)(chu)理能(neng)力的加(jia)強(qiang),解決高維大(da)系統(tong)控(kong)(kong)制(zhi)、優(you)化(hua)問題的大(da)系統(tong)理論(lun)、解決帶有不(bu)確(que)定(ding)性控(kong)(kong)制(zhi)問題的魯棒(bang)、自(zi)適應(ying)控(kong)(kong)制(zhi)理論(lun)、解決難以(yi)數學建模系統(tong)控(kong)(kong)制(zhi)問題的智能(neng)控(kong)(kong)制(zhi)理論(lun)等都(dou)成為(wei)自(zi)動(dong)化(hua)研究領(ling)域(yu)中新的熱點,并迅即在各領(ling)域(yu)中得(de)到了(le)(le)應(ying)用。