自動(dong)化科(ke)學和技術的(de)(de)發展(zhan),大致經歷(li)了這(zhe)樣(yang)幾(ji)個階(jie)段,20世(shi)紀40年(nian)代出(chu)現(xian)的(de)(de)經典控(kong)制理(li)論(lun),為(wei)(wei)自動(dong)化學科(ke)奠定了理(li)論(lun)基(ji)礎。它以(yi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)頻率域(yu)描述(shu)和分析(xi)設計方法為(wei)(wei)基(ji)礎,通過對系(xi)(xi)統(tong)(tong)輸(shu)(shu)入輸(shu)(shu)出(chu)的(de)(de)頻域(yu)測試(shi),建立系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)模型,并(bing)通過設計前(qian)饋補償(chang)和反饋校正,使系(xi)(xi)統(tong)(tong)穩(wen)定運行,并(bing)使輸(shu)(shu)出(chu)達(da)到期望(wang)值。這(zhe)通常被認為(wei)(wei)是以(yi)控(kong)制為(wei)(wei)基(ji)礎的(de)(de)自動(dong)化設備的(de)(de)代理(li)論(lun)。
自動化(hua)(hua)技(ji)術廣泛用于工業(ye)、農(nong)業(ye)、軍(jun)事、科學研(yan)究、交通運輸、商業(ye)、醫療(liao)、服務和(he)家庭(ting)等方面(mian)。采用自動化(hua)(hua)技(ji)術不僅可以(yi)把人從繁重的體(ti)力勞(lao)動、部分腦力勞(lao)動以(yi)及惡劣、危險的工作(zuo)環境中解(jie)放出(chu)來,而(er)且(qie)能擴展人的器官(guan)功能,極大地提高(gao)勞(lao)動生產率,增強(qiang)人類認(ren)識世界和(he)改造世界的能力。
自(zi)動化系統中(zhong)的大型成(cheng)套設備,又稱自(zi)動化裝置。機器(qi)或(huo)(huo)裝置在無人干預的情(qing)況下按規定的程序或(huo)(huo)指(zhi)令自(zi)動進行(xing)操作或(huo)(huo)控制的過程。因此(ci),自(zi)動化是工業、農業、國(guo)防(fang)和科學技術現(xian)代化的重(zhong)要條件和顯著標(biao)志
20世紀60年代(dai),隨著(zhu)航天(tian)航空(kong)事業的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan),出現了(le)以狀態空(kong)間(jian)法(fa)為基礎的(de)(de)(de)現代(dai)控制理(li)論,這一理(li)論通過深入(ru)到(dao)(dao)對(dui)系統(tong)內部狀態的(de)(de)(de)描述,從信息層面上更深刻地(di)刻劃了(le)系統(tong)的(de)(de)(de)特(te)征(zheng),在(zai)此基礎上發(fa)展(zhan)起來的(de)(de)(de)狀態空(kong)間(jian)設計方(fang)法(fa)不(bu)僅可以處理(li)多變(bian)量系統(tong)的(de)(de)(de)控制問題(ti),而且在(zai)控制中開始滲入(ru)優化的(de)(de)(de)概念,為實(shi)現高質量的(de)(de)(de)自(zi)動化提供(gong)了(le)有(you)力的(de)(de)(de)手段(duan)。在(zai)此期間(jian),自(zi)動控制的(de)(de)(de)理(li)論和(he)應用(yong)得到(dao)(dao)了(le)蓬勃發(fa)展(zhan),系統(tong)辨識、自(zi)適應等(deng)新理(li)論和(he)新思想不(bu)斷(duan)涌現,并在(zai)航天(tian)航空(kong)、工(gong)業、工(gong)程領域得到(dao)(dao)了(le)廣泛的(de)(de)(de)應用(yong)。
20世紀70年代(dai)(dai)以來(lai),隨著計(ji)算(suan)機(ji)(ji)技(ji)術的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展和普及,人們(men)處理復雜(za)信息加工(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)能力得(de)到了(le)顯著加強,從而有力地推動了(le)自動化技(ji)術的(de)(de)(de)(de)(de)全方位發(fa)展,其最主(zhu)要的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)領域(yu)是(shi):以計(ji)算(suan)機(ji)(ji)控(kong)制為(wei)代(dai)(dai)表的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)業(ye)過(guo)程控(kong)制和工(gong)業(ye)機(ji)(ji)器人,以計(ji)算(suan)機(ji)(ji)集成信息處理為(wei)代(dai)(dai)表的(de)(de)(de)(de)(de)制造系(xi)統CIMS。在(zai)(zai)此期間,由于(yu)信息處理能力的(de)(de)(de)(de)(de)加強,解(jie)決(jue)(jue)高維(wei)大系(xi)統控(kong)制、優化問(wen)(wen)題的(de)(de)(de)(de)(de)大系(xi)統理論(lun)、解(jie)決(jue)(jue)帶有不確定性控(kong)制問(wen)(wen)題的(de)(de)(de)(de)(de)魯棒、自適應控(kong)制理論(lun)、解(jie)決(jue)(jue)難以數學(xue)建模(mo)系(xi)統控(kong)制問(wen)(wen)題的(de)(de)(de)(de)(de)智能控(kong)制理論(lun)等都成為(wei)自動化研究領域(yu)中(zhong)新的(de)(de)(de)(de)(de)熱點(dian),并迅即(ji)在(zai)(zai)各領域(yu)中(zhong)得(de)到了(le)應用(yong)。