自(zi)動化(hua)科(ke)學和(he)技術的(de)發展,大致經(jing)歷了(le)這(zhe)樣(yang)幾個階段,20世紀40年代出現(xian)的(de)經(jing)典控(kong)制理論,為(wei)自(zi)動化(hua)學科(ke)奠定了(le)理論基礎。它以(yi)系(xi)(xi)統的(de)頻(pin)率域(yu)描(miao)述和(he)分析設(she)計(ji)方法為(wei)基礎,通過(guo)對系(xi)(xi)統輸(shu)(shu)入輸(shu)(shu)出的(de)頻(pin)域(yu)測(ce)試,建立系(xi)(xi)統的(de)模型,并通過(guo)設(she)計(ji)前(qian)饋補償和(he)反饋校正,使(shi)系(xi)(xi)統穩(wen)定運(yun)行,并使(shi)輸(shu)(shu)出達到期(qi)望(wang)值。這(zhe)通常(chang)被認為(wei)是(shi)以(yi)控(kong)制為(wei)基礎的(de)自(zi)動化(hua)設(she)備的(de)代理論。
自動(dong)化技術廣(guang)泛(fan)用(yong)于(yu)工業(ye)、農(nong)業(ye)、軍事、科學研究(jiu)、交通運輸、商(shang)業(ye)、醫療、服務和家庭等方面。采用(yong)自動(dong)化技術不僅(jin)可以把人從繁重(zhong)的體力勞動(dong)、部分腦力勞動(dong)以及(ji)惡劣、危險的工作(zuo)環境中解放出來,而(er)且能擴(kuo)展人的器官功能,極(ji)大地提高(gao)勞動(dong)生產率,增強人類認識(shi)世(shi)界和改造世(shi)界的能力。
自(zi)動(dong)(dong)化(hua)(hua)系統中(zhong)的大型成套設備(bei),又稱(cheng)自(zi)動(dong)(dong)化(hua)(hua)裝(zhuang)置。機器或(huo)裝(zhuang)置在無人(ren)干預的情況(kuang)下按規定的程序或(huo)指令自(zi)動(dong)(dong)進行操作(zuo)或(huo)控制的過(guo)程。因此,自(zi)動(dong)(dong)化(hua)(hua)是工業、農業、國防和科學技術(shu)現代化(hua)(hua)的重要條件和顯(xian)著標志
20世(shi)紀60年代(dai),隨著航天航空(kong)(kong)事(shi)業(ye)的發展,出現(xian)(xian)了以狀態空(kong)(kong)間法為(wei)基(ji)礎的現(xian)(xian)代(dai)控(kong)制(zhi)理論(lun),這一理論(lun)通過深入到(dao)對系統內部狀態的描(miao)述(shu),從(cong)信息層面上更深刻(ke)地刻(ke)劃(hua)了系統的特征(zheng),在(zai)(zai)此(ci)基(ji)礎上發展起(qi)來的狀態空(kong)(kong)間設計方法不(bu)(bu)僅可(ke)以處(chu)理多變量系統的控(kong)制(zhi)問(wen)題,而且在(zai)(zai)控(kong)制(zhi)中(zhong)開(kai)始滲入優(you)化的概念(nian),為(wei)實現(xian)(xian)高質量的自動化提供了有(you)力的手(shou)段。在(zai)(zai)此(ci)期間,自動控(kong)制(zhi)的理論(lun)和應用(yong)得到(dao)了蓬勃發展,系統辨識(shi)、自適應等(deng)新理論(lun)和新思(si)想不(bu)(bu)斷涌現(xian)(xian),并在(zai)(zai)航天航空(kong)(kong)、工(gong)業(ye)、工(gong)程領域得到(dao)了廣(guang)泛的應用(yong)。
20世(shi)紀70年(nian)代以(yi)來,隨著計算(suan)(suan)機(ji)技術的(de)發(fa)(fa)展(zhan)和普及,人們處(chu)理(li)(li)復雜信息加工的(de)能力(li)得到了顯(xian)著加強(qiang),從而有力(li)地推動(dong)了自(zi)(zi)動(dong)化(hua)技術的(de)全方位發(fa)(fa)展(zhan),其最主要(yao)的(de)應用(yong)領(ling)(ling)域是:以(yi)計算(suan)(suan)機(ji)控(kong)制(zhi)(zhi)為代表(biao)的(de)工業過(guo)程(cheng)控(kong)制(zhi)(zhi)和工業機(ji)器(qi)人,以(yi)計算(suan)(suan)機(ji)集(ji)成(cheng)信息處(chu)理(li)(li)為代表(biao)的(de)制(zhi)(zhi)造系(xi)統CIMS。在此期間,由于(yu)信息處(chu)理(li)(li)能力(li)的(de)加強(qiang),解決(jue)高維大系(xi)統控(kong)制(zhi)(zhi)、優化(hua)問(wen)題(ti)的(de)大系(xi)統理(li)(li)論(lun)、解決(jue)帶(dai)有不確定(ding)性控(kong)制(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)的(de)魯棒、自(zi)(zi)適應控(kong)制(zhi)(zhi)理(li)(li)論(lun)、解決(jue)難(nan)以(yi)數學建模系(xi)統控(kong)制(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)的(de)智(zhi)能控(kong)制(zhi)(zhi)理(li)(li)論(lun)等都成(cheng)為自(zi)(zi)動(dong)化(hua)研究(jiu)領(ling)(ling)域中新的(de)熱點,并迅即在各領(ling)(ling)域中得到了應用(yong)。