自(zi)動(dong)(dong)化(hua)科(ke)學和技術的(de)(de)(de)發展,大致經歷了這樣幾個階段(duan),20世紀40年代出現的(de)(de)(de)經典控制(zhi)理(li)論,為(wei)(wei)自(zi)動(dong)(dong)化(hua)學科(ke)奠定了理(li)論基礎(chu)。它以系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)頻率域描述和分析設(she)計方法為(wei)(wei)基礎(chu),通過(guo)對(dui)系(xi)統(tong)輸(shu)入輸(shu)出的(de)(de)(de)頻域測試,建立(li)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)模型,并(bing)通過(guo)設(she)計前(qian)饋(kui)補(bu)償和反(fan)饋(kui)校正,使系(xi)統(tong)穩定運(yun)行(xing),并(bing)使輸(shu)出達到期望值(zhi)。這通常被認(ren)為(wei)(wei)是(shi)以控制(zhi)為(wei)(wei)基礎(chu)的(de)(de)(de)自(zi)動(dong)(dong)化(hua)設(she)備的(de)(de)(de)代理(li)論。
自動(dong)化(hua)(hua)技術廣泛用于工業、農業、軍(jun)事、科學(xue)研究、交通運輸(shu)、商業、醫療、服務和(he)家庭等方面。采用自動(dong)化(hua)(hua)技術不僅(jin)可以把人從(cong)繁重的(de)體力(li)勞(lao)(lao)動(dong)、部分腦力(li)勞(lao)(lao)動(dong)以及(ji)惡劣、危(wei)險(xian)的(de)工作環境中解放出(chu)來,而且能擴展人的(de)器官功能,極大(da)地提高勞(lao)(lao)動(dong)生產(chan)率,增強人類認識世(shi)界(jie)和(he)改(gai)造(zao)世(shi)界(jie)的(de)能力(li)。
自(zi)動(dong)(dong)化系統中的(de)大型成套設備,又稱自(zi)動(dong)(dong)化裝置。機器或裝置在無人干預的(de)情(qing)況下(xia)按規定的(de)程(cheng)(cheng)序或指令(ling)自(zi)動(dong)(dong)進行操作或控制的(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。因此(ci),自(zi)動(dong)(dong)化是工(gong)業、農業、國防和(he)科學技(ji)術現代化的(de)重要條(tiao)件和(he)顯著標志(zhi)
20世紀(ji)60年代,隨(sui)著航(hang)天航(hang)空事業的發(fa)(fa)展,出現(xian)了(le)(le)以狀態(tai)空間(jian)法為基礎的現(xian)代控制理論,這一理論通過深入到(dao)對系(xi)(xi)統內部狀態(tai)的描述(shu),從信息層面上(shang)更深刻地刻劃了(le)(le)系(xi)(xi)統的特征,在(zai)此基礎上(shang)發(fa)(fa)展起(qi)來的狀態(tai)空間(jian)設(she)計方法不僅可以處(chu)理多變量(liang)系(xi)(xi)統的控制問題,而且在(zai)控制中開始滲(shen)入優化(hua)(hua)的概念,為實現(xian)高(gao)質量(liang)的自動化(hua)(hua)提供了(le)(le)有力的手段。在(zai)此期間(jian),自動控制的理論和應用得到(dao)了(le)(le)蓬勃發(fa)(fa)展,系(xi)(xi)統辨識、自適應等新(xin)理論和新(xin)思想不斷涌現(xian),并在(zai)航(hang)天航(hang)空、工(gong)業、工(gong)程領域(yu)得到(dao)了(le)(le)廣(guang)泛的應用。
20世紀70年代以來(lai),隨著計算機(ji)技術的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)和普及,人們(men)處理(li)復雜(za)信息(xi)加(jia)工的(de)(de)(de)能(neng)力得到了(le)(le)顯著加(jia)強,從而有力地(di)推動了(le)(le)自動化(hua)技術的(de)(de)(de)全(quan)方位發(fa)展(zhan),其(qi)最主要的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)領(ling)(ling)域是:以計算機(ji)控(kong)(kong)(kong)制為(wei)代表(biao)的(de)(de)(de)工業(ye)過程控(kong)(kong)(kong)制和工業(ye)機(ji)器人,以計算機(ji)集(ji)成信息(xi)處理(li)為(wei)代表(biao)的(de)(de)(de)制造(zao)系(xi)(xi)統(tong)CIMS。在(zai)此期(qi)間,由于信息(xi)處理(li)能(neng)力的(de)(de)(de)加(jia)強,解(jie)決高(gao)維大系(xi)(xi)統(tong)控(kong)(kong)(kong)制、優化(hua)問題(ti)的(de)(de)(de)大系(xi)(xi)統(tong)理(li)論(lun)、解(jie)決帶有不確定性(xing)控(kong)(kong)(kong)制問題(ti)的(de)(de)(de)魯棒、自適應(ying)控(kong)(kong)(kong)制理(li)論(lun)、解(jie)決難以數學建模系(xi)(xi)統(tong)控(kong)(kong)(kong)制問題(ti)的(de)(de)(de)智能(neng)控(kong)(kong)(kong)制理(li)論(lun)等(deng)都(dou)成為(wei)自動化(hua)研究領(ling)(ling)域中新的(de)(de)(de)熱點,并迅即(ji)在(zai)各領(ling)(ling)域中得到了(le)(le)應(ying)用(yong)。