自動(dong)(dong)化科(ke)學和技術的(de)(de)發展,大致經歷了這(zhe)樣幾個階(jie)段,20世紀(ji)40年(nian)代(dai)出現(xian)的(de)(de)經典控制理論(lun)(lun),為自動(dong)(dong)化學科(ke)奠定了理論(lun)(lun)基礎。它以(yi)系(xi)統(tong)的(de)(de)頻率域(yu)(yu)描述和分(fen)析設(she)計(ji)方(fang)法為基礎,通過對(dui)系(xi)統(tong)輸入輸出的(de)(de)頻域(yu)(yu)測試,建(jian)立系(xi)統(tong)的(de)(de)模(mo)型,并(bing)通過設(she)計(ji)前饋(kui)(kui)補償和反(fan)饋(kui)(kui)校正,使系(xi)統(tong)穩定運行(xing),并(bing)使輸出達(da)到期望(wang)值。這(zhe)通常被認為是以(yi)控制為基礎的(de)(de)自動(dong)(dong)化設(she)備的(de)(de)代(dai)理論(lun)(lun)。
自動化(hua)技術廣泛用(yong)于工業、農業、軍(jun)事(shi)、科學研究(jiu)、交通運輸、商業、醫療、服務和家庭等(deng)方面。采用(yong)自動化(hua)技術不僅可以(yi)把人從繁重的(de)體力勞(lao)動、部(bu)分(fen)腦力勞(lao)動以(yi)及惡劣、危險的(de)工作(zuo)環境中解放出來,而且能(neng)擴展人的(de)器官功能(neng),極大地提高(gao)勞(lao)動生產率,增強人類認(ren)識世(shi)界和改造世(shi)界的(de)能(neng)力。
自動(dong)化(hua)(hua)系統中(zhong)的(de)(de)大型成套設備,又稱自動(dong)化(hua)(hua)裝(zhuang)(zhuang)置。機器或(huo)裝(zhuang)(zhuang)置在無人干預(yu)的(de)(de)情況下按(an)規定(ding)的(de)(de)程序或(huo)指令自動(dong)進行操作或(huo)控制的(de)(de)過程。因此,自動(dong)化(hua)(hua)是(shi)工業、農業、國防和(he)科(ke)學(xue)技術現代化(hua)(hua)的(de)(de)重要條件和(he)顯(xian)著標志
20世(shi)紀60年代,隨著航天航空(kong)(kong)事業的(de)(de)(de)(de)發(fa)展,出(chu)現(xian)(xian)(xian)了(le)(le)以(yi)(yi)狀態空(kong)(kong)間法為基(ji)礎的(de)(de)(de)(de)現(xian)(xian)(xian)代控(kong)(kong)制理(li)論,這一理(li)論通過(guo)深入(ru)(ru)到(dao)對(dui)系(xi)統(tong)(tong)內部(bu)狀態的(de)(de)(de)(de)描述,從(cong)信息層(ceng)面上(shang)更深刻(ke)(ke)地刻(ke)(ke)劃了(le)(le)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)特征,在(zai)(zai)(zai)此基(ji)礎上(shang)發(fa)展起(qi)來的(de)(de)(de)(de)狀態空(kong)(kong)間設計方法不僅可以(yi)(yi)處理(li)多變量(liang)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)控(kong)(kong)制問題,而(er)且在(zai)(zai)(zai)控(kong)(kong)制中開始滲入(ru)(ru)優化的(de)(de)(de)(de)概念,為實現(xian)(xian)(xian)高質量(liang)的(de)(de)(de)(de)自(zi)動(dong)化提供了(le)(le)有力的(de)(de)(de)(de)手(shou)段。在(zai)(zai)(zai)此期間,自(zi)動(dong)控(kong)(kong)制的(de)(de)(de)(de)理(li)論和(he)應(ying)用得(de)到(dao)了(le)(le)蓬勃發(fa)展,系(xi)統(tong)(tong)辨識、自(zi)適應(ying)等(deng)新(xin)(xin)理(li)論和(he)新(xin)(xin)思(si)想不斷涌現(xian)(xian)(xian),并在(zai)(zai)(zai)航天航空(kong)(kong)、工(gong)業、工(gong)程領域得(de)到(dao)了(le)(le)廣泛(fan)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用。
20世紀70年代(dai)以來(lai),隨(sui)著(zhu)計算(suan)機(ji)技(ji)術的(de)(de)發展和(he)普(pu)及,人們(men)處(chu)理(li)復雜信(xin)(xin)息加(jia)工(gong)(gong)的(de)(de)能力(li)得到(dao)了顯(xian)著(zhu)加(jia)強,從(cong)而有(you)力(li)地推動了自(zi)動化(hua)技(ji)術的(de)(de)全方(fang)位發展,其最主要的(de)(de)應用領域是(shi):以計算(suan)機(ji)控(kong)制(zhi)為(wei)代(dai)表(biao)的(de)(de)工(gong)(gong)業(ye)過程控(kong)制(zhi)和(he)工(gong)(gong)業(ye)機(ji)器人,以計算(suan)機(ji)集成信(xin)(xin)息處(chu)理(li)為(wei)代(dai)表(biao)的(de)(de)制(zhi)造系統CIMS。在此期間,由(you)于(yu)信(xin)(xin)息處(chu)理(li)能力(li)的(de)(de)加(jia)強,解決高維大系統控(kong)制(zhi)、優化(hua)問題(ti)(ti)的(de)(de)大系統理(li)論(lun)(lun)(lun)、解決帶有(you)不確定性控(kong)制(zhi)問題(ti)(ti)的(de)(de)魯棒(bang)、自(zi)適應控(kong)制(zhi)理(li)論(lun)(lun)(lun)、解決難以數學(xue)建(jian)模系統控(kong)制(zhi)問題(ti)(ti)的(de)(de)智能控(kong)制(zhi)理(li)論(lun)(lun)(lun)等都成為(wei)自(zi)動化(hua)研究(jiu)領域中新的(de)(de)熱(re)點(dian),并迅(xun)即在各領域中得到(dao)了應用。