自動(dong)化科學和技術的(de)發(fa)展,大致經歷了這樣幾個階段,20世紀40年代出(chu)(chu)現的(de)經典(dian)控(kong)制理論,為(wei)自動(dong)化學科奠定了理論基礎(chu)。它以系統(tong)的(de)頻率(lv)域描述和分析設(she)計方法為(wei)基礎(chu),通(tong)過(guo)對(dui)系統(tong)輸入(ru)輸出(chu)(chu)的(de)頻域測(ce)試,建立系統(tong)的(de)模(mo)型(xing),并(bing)(bing)通(tong)過(guo)設(she)計前饋補(bu)償(chang)和反饋校(xiao)正,使系統(tong)穩定運行(xing),并(bing)(bing)使輸出(chu)(chu)達到(dao)期(qi)望值。這通(tong)常被認(ren)為(wei)是(shi)以控(kong)制為(wei)基礎(chu)的(de)自動(dong)化設(she)備的(de)代理論。
自動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)廣(guang)泛用于工業、農業、軍事(shi)、科學研究、交通運輸、商業、醫療、服務和(he)(he)家(jia)庭等方面。采用自動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)不僅可(ke)以把人從繁重的(de)體力勞動(dong)、部分腦力勞動(dong)以及惡劣、危險的(de)工作環(huan)境(jing)中解放出來,而且能擴展(zhan)人的(de)器官功能,極(ji)大(da)地(di)提高勞動(dong)生(sheng)產率,增強人類認識世(shi)界(jie)和(he)(he)改造世(shi)界(jie)的(de)能力。
自(zi)(zi)動化(hua)(hua)系統中(zhong)的(de)大型成套設備,又稱自(zi)(zi)動化(hua)(hua)裝置(zhi)。機器或(huo)裝置(zhi)在無人(ren)干預的(de)情況(kuang)下按規定的(de)程(cheng)序或(huo)指(zhi)令自(zi)(zi)動進(jin)行操作或(huo)控(kong)制的(de)過程(cheng)。因此,自(zi)(zi)動化(hua)(hua)是工業、農(nong)業、國防和(he)科學(xue)技(ji)術現代化(hua)(hua)的(de)重要條(tiao)件和(he)顯著標志
20世紀60年代,隨著(zhu)航天(tian)航空事(shi)業的(de)(de)(de)發展(zhan),出現(xian)了以狀態空間(jian)法(fa)為基礎的(de)(de)(de)現(xian)代控制理論,這一理論通過深(shen)入到(dao)(dao)對(dui)系(xi)(xi)統(tong)內(nei)部(bu)狀態的(de)(de)(de)描述(shu),從信息層面上(shang)更深(shen)刻地刻劃了系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)特征,在(zai)(zai)此(ci)基礎上(shang)發展(zhan)起(qi)來的(de)(de)(de)狀態空間(jian)設計方法(fa)不(bu)(bu)僅可以處理多(duo)變量系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)控制問題,而且在(zai)(zai)控制中開始滲入優化(hua)的(de)(de)(de)概念,為實現(xian)高質量的(de)(de)(de)自(zi)動(dong)化(hua)提供(gong)了有力(li)的(de)(de)(de)手段。在(zai)(zai)此(ci)期間(jian),自(zi)動(dong)控制的(de)(de)(de)理論和應(ying)用得到(dao)(dao)了蓬勃發展(zhan),系(xi)(xi)統(tong)辨識、自(zi)適應(ying)等新理論和新思想(xiang)不(bu)(bu)斷涌現(xian),并在(zai)(zai)航天(tian)航空、工業、工程領域(yu)得到(dao)(dao)了廣(guang)泛的(de)(de)(de)應(ying)用。
20世(shi)紀(ji)70年代以(yi)(yi)來,隨著計算機技術(shu)的(de)(de)發展(zhan)和(he)普(pu)及,人們處理(li)復雜信息(xi)(xi)加工(gong)的(de)(de)能(neng)力(li)得(de)到(dao)了顯(xian)著加強,從而有力(li)地推動了自(zi)動化(hua)技術(shu)的(de)(de)全方位發展(zhan),其最主要的(de)(de)應(ying)用領(ling)域(yu)是:以(yi)(yi)計算機控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)為代表的(de)(de)工(gong)業過程控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)和(he)工(gong)業機器人,以(yi)(yi)計算機集成信息(xi)(xi)處理(li)為代表的(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)造系統CIMS。在此期間,由于信息(xi)(xi)處理(li)能(neng)力(li)的(de)(de)加強,解決高維大系統控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)、優(you)化(hua)問(wen)題(ti)的(de)(de)大系統理(li)論(lun)(lun)、解決帶有不確定性控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)的(de)(de)魯棒、自(zi)適應(ying)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)論(lun)(lun)、解決難以(yi)(yi)數(shu)學建模(mo)系統控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)的(de)(de)智能(neng)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)論(lun)(lun)等(deng)都成為自(zi)動化(hua)研究領(ling)域(yu)中(zhong)新的(de)(de)熱(re)點,并迅即在各(ge)領(ling)域(yu)中(zhong)得(de)到(dao)了應(ying)用。