自(zi)(zi)動(dong)化(hua)科學(xue)和技術的(de)(de)發展,大致(zhi)經歷了這(zhe)(zhe)樣幾個階段,20世紀40年代出現的(de)(de)經典控制理(li)論(lun),為自(zi)(zi)動(dong)化(hua)學(xue)科奠定了理(li)論(lun)基(ji)礎(chu)。它以系(xi)統的(de)(de)頻(pin)率域(yu)描述(shu)和分析(xi)設(she)計(ji)方法為基(ji)礎(chu),通過(guo)對系(xi)統輸入輸出的(de)(de)頻(pin)域(yu)測試,建立系(xi)統的(de)(de)模型,并(bing)通過(guo)設(she)計(ji)前饋補償和反饋校(xiao)正,使系(xi)統穩定運行(xing),并(bing)使輸出達到(dao)期(qi)望(wang)值(zhi)。這(zhe)(zhe)通常被認為是以控制為基(ji)礎(chu)的(de)(de)自(zi)(zi)動(dong)化(hua)設(she)備的(de)(de)代理(li)論(lun)。
自動化技(ji)術廣泛(fan)用于工(gong)業、農業、軍事、科學研(yan)究、交通運(yun)輸、商(shang)業、醫療、服務和家庭等方面。采用自動化技(ji)術不僅可(ke)以把人從繁重的體力勞(lao)(lao)動、部分腦力勞(lao)(lao)動以及惡劣(lie)、危險的工(gong)作(zuo)環境中(zhong)解放出來,而且(qie)能擴(kuo)展人的器官(guan)功(gong)能,極大地提(ti)高(gao)勞(lao)(lao)動生(sheng)產率,增強人類認識世界和改造世界的能力。
自(zi)動(dong)化(hua)(hua)系(xi)統(tong)中的大型成套設備,又稱(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)(hua)裝(zhuang)置。機器或(huo)(huo)(huo)裝(zhuang)置在無人(ren)干預的情況下按規定的程(cheng)序或(huo)(huo)(huo)指令自(zi)動(dong)進(jin)行操作(zuo)或(huo)(huo)(huo)控制的過程(cheng)。因此,自(zi)動(dong)化(hua)(hua)是(shi)工業、農(nong)業、國防和科(ke)學技(ji)術(shu)現代(dai)化(hua)(hua)的重要(yao)條件和顯(xian)著標(biao)志
20世(shi)紀(ji)60年代,隨著航天(tian)(tian)航空事業(ye)的(de)(de)發展,出現了(le)以狀態(tai)空間法為基(ji)礎(chu)的(de)(de)現代控制理(li)(li)(li)論,這一理(li)(li)(li)論通過深入(ru)到(dao)對系(xi)統內部狀態(tai)的(de)(de)描(miao)述,從信息層面上(shang)更深刻地刻劃了(le)系(xi)統的(de)(de)特征,在此基(ji)礎(chu)上(shang)發展起(qi)來的(de)(de)狀態(tai)空間設(she)計方法不(bu)僅可以處理(li)(li)(li)多變量系(xi)統的(de)(de)控制問題,而(er)且在控制中開始滲入(ru)優化(hua)的(de)(de)概(gai)念,為實現高質量的(de)(de)自動(dong)化(hua)提供(gong)了(le)有力的(de)(de)手段。在此期(qi)間,自動(dong)控制的(de)(de)理(li)(li)(li)論和應(ying)用(yong)得(de)到(dao)了(le)蓬勃發展,系(xi)統辨識、自適應(ying)等新理(li)(li)(li)論和新思(si)想不(bu)斷涌現,并(bing)在航天(tian)(tian)航空、工(gong)(gong)業(ye)、工(gong)(gong)程領域得(de)到(dao)了(le)廣泛的(de)(de)應(ying)用(yong)。
20世(shi)紀70年代以來,隨(sui)著(zhu)(zhu)計(ji)算機(ji)技術的(de)發展(zhan)和普(pu)及,人們處理復雜信息加工(gong)的(de)能(neng)力(li)(li)得到了(le)顯著(zhu)(zhu)加強,從而(er)有力(li)(li)地(di)推(tui)動了(le)自(zi)(zi)動化(hua)技術的(de)全方位發展(zhan),其最主要的(de)應用領域(yu)是:以計(ji)算機(ji)控(kong)制(zhi)為代表(biao)的(de)工(gong)業過程控(kong)制(zhi)和工(gong)業機(ji)器人,以計(ji)算機(ji)集成信息處理為代表(biao)的(de)制(zhi)造系統(tong)CIMS。在此期間,由(you)于信息處理能(neng)力(li)(li)的(de)加強,解(jie)決高維大(da)(da)系統(tong)控(kong)制(zhi)、優化(hua)問(wen)題的(de)大(da)(da)系統(tong)理論(lun)(lun)、解(jie)決帶有不確定性控(kong)制(zhi)問(wen)題的(de)魯棒、自(zi)(zi)適應控(kong)制(zhi)理論(lun)(lun)、解(jie)決難(nan)以數學建模(mo)系統(tong)控(kong)制(zhi)問(wen)題的(de)智能(neng)控(kong)制(zhi)理論(lun)(lun)等都成為自(zi)(zi)動化(hua)研究領域(yu)中新(xin)的(de)熱點,并(bing)迅即在各領域(yu)中得到了(le)應用。