自(zi)動化科(ke)學和技術的(de)(de)(de)發展,大致經歷了(le)這樣(yang)幾個階段,20世(shi)紀40年代出(chu)現(xian)的(de)(de)(de)經典控制理(li)(li)論(lun),為(wei)自(zi)動化學科(ke)奠定了(le)理(li)(li)論(lun)基礎。它以(yi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)頻率域(yu)(yu)描述和分析(xi)設計(ji)方法(fa)為(wei)基礎,通過(guo)對系(xi)(xi)統(tong)(tong)輸(shu)(shu)入輸(shu)(shu)出(chu)的(de)(de)(de)頻域(yu)(yu)測試,建立系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)模型,并(bing)通過(guo)設計(ji)前饋(kui)補償和反饋(kui)校正,使系(xi)(xi)統(tong)(tong)穩定運(yun)行,并(bing)使輸(shu)(shu)出(chu)達到期望值(zhi)。這通常被認為(wei)是以(yi)控制為(wei)基礎的(de)(de)(de)自(zi)動化設備的(de)(de)(de)代理(li)(li)論(lun)。
自動化技(ji)術廣泛用(yong)于工業(ye)(ye)、農業(ye)(ye)、軍事、科(ke)學研究、交通運輸、商業(ye)(ye)、醫療、服務和家庭等方面(mian)。采用(yong)自動化技(ji)術不僅可(ke)以把人(ren)從繁重的(de)體力(li)(li)勞(lao)動、部(bu)分腦(nao)力(li)(li)勞(lao)動以及惡劣(lie)、危(wei)險的(de)工作(zuo)環境中解(jie)放(fang)出來,而(er)且(qie)能擴展(zhan)人(ren)的(de)器(qi)官功(gong)能,極(ji)大地(di)提高勞(lao)動生(sheng)產率,增強人(ren)類(lei)認識世界(jie)和改造世界(jie)的(de)能力(li)(li)。
自動(dong)化系統(tong)中的大型成套設(she)備,又(you)稱(cheng)自動(dong)化裝(zhuang)置。機(ji)器(qi)或(huo)(huo)裝(zhuang)置在無人干預的情況下按規(gui)定的程序或(huo)(huo)指(zhi)令自動(dong)進行(xing)操作或(huo)(huo)控制(zhi)的過程。因此,自動(dong)化是工業、農(nong)業、國防和科學技術現代化的重要條件和顯著標志
20世紀60年代,隨著航(hang)(hang)天(tian)航(hang)(hang)空(kong)事業的(de)(de)(de)發(fa)展,出現(xian)了以狀(zhuang)態空(kong)間(jian)法為(wei)基礎的(de)(de)(de)現(xian)代控制(zhi)(zhi)理(li)論,這一(yi)理(li)論通過深(shen)入到對系(xi)(xi)統內(nei)部狀(zhuang)態的(de)(de)(de)描述,從信息層面上(shang)更深(shen)刻地刻劃了系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)特(te)征,在(zai)此基礎上(shang)發(fa)展起來的(de)(de)(de)狀(zhuang)態空(kong)間(jian)設計方法不(bu)僅可以處理(li)多變量系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)控制(zhi)(zhi)問題(ti),而且(qie)在(zai)控制(zhi)(zhi)中開始滲入優化(hua)的(de)(de)(de)概念(nian),為(wei)實現(xian)高質量的(de)(de)(de)自動化(hua)提供(gong)了有力(li)的(de)(de)(de)手段。在(zai)此期間(jian),自動控制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)理(li)論和(he)應用得到了蓬(peng)勃發(fa)展,系(xi)(xi)統辨(bian)識、自適應等新(xin)(xin)理(li)論和(he)新(xin)(xin)思想(xiang)不(bu)斷涌現(xian),并在(zai)航(hang)(hang)天(tian)航(hang)(hang)空(kong)、工業、工程領域得到了廣泛的(de)(de)(de)應用。
20世(shi)紀70年代(dai)(dai)以(yi)來,隨著計(ji)(ji)算(suan)機(ji)(ji)技術(shu)的(de)(de)(de)發展和普及,人們(men)處(chu)理(li)復雜(za)信(xin)息(xi)加(jia)(jia)工的(de)(de)(de)能(neng)力得到了(le)(le)顯(xian)著加(jia)(jia)強(qiang),從而有力地推動了(le)(le)自動化技術(shu)的(de)(de)(de)全方位發展,其最(zui)主要的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)領域是:以(yi)計(ji)(ji)算(suan)機(ji)(ji)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)為(wei)代(dai)(dai)表(biao)的(de)(de)(de)工業過程控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)和工業機(ji)(ji)器(qi)人,以(yi)計(ji)(ji)算(suan)機(ji)(ji)集成信(xin)息(xi)處(chu)理(li)為(wei)代(dai)(dai)表(biao)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)造系(xi)統(tong)CIMS。在(zai)此(ci)期間,由于(yu)信(xin)息(xi)處(chu)理(li)能(neng)力的(de)(de)(de)加(jia)(jia)強(qiang),解決高維大系(xi)統(tong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、優化問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)大系(xi)統(tong)理(li)論、解決帶(dai)有不確定(ding)性(xing)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)魯棒(bang)、自適應(ying)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理(li)論、解決難以(yi)數學(xue)建模系(xi)統(tong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)智能(neng)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理(li)論等都(dou)成為(wei)自動化研究領域中(zhong)新的(de)(de)(de)熱點,并迅即在(zai)各領域中(zhong)得到了(le)(le)應(ying)用(yong)。