自動(dong)化(hua)科學和(he)技術的發(fa)展,大致經歷(li)了這(zhe)樣幾個(ge)階段,20世紀40年代出現的經典控制(zhi)理(li)(li)論(lun),為(wei)自動(dong)化(hua)學科奠定了理(li)(li)論(lun)基(ji)(ji)礎。它以(yi)系(xi)統的頻率域描述和(he)分析設(she)計方(fang)法為(wei)基(ji)(ji)礎,通(tong)(tong)過對系(xi)統輸入(ru)輸出的頻域測(ce)試,建立系(xi)統的模型,并(bing)通(tong)(tong)過設(she)計前饋補(bu)償(chang)和(he)反饋校正,使(shi)系(xi)統穩定運行,并(bing)使(shi)輸出達(da)到期望值。這(zhe)通(tong)(tong)常被認為(wei)是以(yi)控制(zhi)為(wei)基(ji)(ji)礎的自動(dong)化(hua)設(she)備的代理(li)(li)論(lun)。
自(zi)動化技(ji)術(shu)廣泛用(yong)于工業(ye)、農業(ye)、軍事、科學研究、交通運輸、商業(ye)、醫療(liao)、服務和家庭等方面。采(cai)用(yong)自(zi)動化技(ji)術(shu)不僅可以(yi)把人(ren)從繁重(zhong)的(de)體(ti)力(li)勞(lao)動、部分(fen)腦力(li)勞(lao)動以(yi)及惡劣、危險的(de)工作環(huan)境中(zhong)解放出來,而且能(neng)(neng)擴展人(ren)的(de)器官功(gong)能(neng)(neng),極大地提高勞(lao)動生產率(lv),增強人(ren)類認識(shi)世(shi)界和改(gai)造世(shi)界的(de)能(neng)(neng)力(li)。
自(zi)動化(hua)系統(tong)中的(de)大(da)型成(cheng)套設備,又稱(cheng)自(zi)動化(hua)裝(zhuang)置。機器(qi)或(huo)裝(zhuang)置在無人干預的(de)情況下(xia)按規(gui)定(ding)的(de)程序或(huo)指令(ling)自(zi)動進行(xing)操作或(huo)控(kong)制的(de)過(guo)程。因此,自(zi)動化(hua)是工(gong)業、農業、國防(fang)和科學技術(shu)現(xian)代(dai)化(hua)的(de)重(zhong)要條件(jian)和顯著(zhu)標志
20世紀60年代,隨(sui)著航(hang)天航(hang)空(kong)事業的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan),出現了(le)(le)以狀態(tai)空(kong)間(jian)法為基(ji)(ji)礎(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)現代控(kong)制(zhi)理論,這一理論通過深入到對(dui)系(xi)(xi)統(tong)內部狀態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)描(miao)述,從信息層(ceng)面(mian)上(shang)更深刻(ke)地刻(ke)劃了(le)(le)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征,在(zai)此基(ji)(ji)礎(chu)上(shang)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)起來的(de)(de)(de)(de)(de)狀態(tai)空(kong)間(jian)設計方法不僅可以處(chu)理多(duo)變量系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)問題,而且(qie)在(zai)控(kong)制(zhi)中(zhong)開始滲入優(you)化的(de)(de)(de)(de)(de)概念,為實現高質量的(de)(de)(de)(de)(de)自動化提供了(le)(le)有力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)手段(duan)。在(zai)此期間(jian),自動控(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)理論和應用(yong)得到了(le)(le)蓬勃發(fa)(fa)展(zhan)(zhan),系(xi)(xi)統(tong)辨(bian)識、自適應等新理論和新思想不斷涌現,并在(zai)航(hang)天航(hang)空(kong)、工(gong)業、工(gong)程領(ling)域(yu)得到了(le)(le)廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)。
20世(shi)紀70年代以(yi)(yi)來,隨著計(ji)算機技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan)和普及(ji),人們處(chu)理(li)復雜信息(xi)加工(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)力(li)得(de)到(dao)了顯著加強,從而有力(li)地推動(dong)(dong)了自(zi)(zi)動(dong)(dong)化(hua)技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)全方位發展(zhan),其最(zui)主要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用領(ling)(ling)域是:以(yi)(yi)計(ji)算機控(kong)(kong)制(zhi)為代表的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)業過程控(kong)(kong)制(zhi)和工(gong)業機器(qi)人,以(yi)(yi)計(ji)算機集成信息(xi)處(chu)理(li)為代表的(de)(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)造(zao)系(xi)(xi)統CIMS。在此期間(jian),由于(yu)信息(xi)處(chu)理(li)能(neng)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加強,解決(jue)高維大系(xi)(xi)統控(kong)(kong)制(zhi)、優化(hua)問(wen)題的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大系(xi)(xi)統理(li)論(lun)(lun)、解決(jue)帶(dai)有不(bu)確定(ding)性控(kong)(kong)制(zhi)問(wen)題的(de)(de)(de)(de)(de)(de)魯(lu)棒、自(zi)(zi)適(shi)應(ying)(ying)控(kong)(kong)制(zhi)理(li)論(lun)(lun)、解決(jue)難以(yi)(yi)數學建模系(xi)(xi)統控(kong)(kong)制(zhi)問(wen)題的(de)(de)(de)(de)(de)(de)智能(neng)控(kong)(kong)制(zhi)理(li)論(lun)(lun)等都(dou)成為自(zi)(zi)動(dong)(dong)化(hua)研(yan)究領(ling)(ling)域中(zhong)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)點,并迅即在各領(ling)(ling)域中(zhong)得(de)到(dao)了應(ying)(ying)用。