自動化科(ke)學和(he)(he)技(ji)術的發展,大致(zhi)經(jing)歷了(le)這(zhe)樣(yang)幾(ji)個階段,20世紀(ji)40年代出(chu)現的經(jing)典(dian)控制理論(lun),為自動化學科(ke)奠定了(le)理論(lun)基(ji)(ji)礎。它以系(xi)統(tong)的頻率(lv)域描述(shu)和(he)(he)分析設計(ji)方(fang)法為基(ji)(ji)礎,通(tong)(tong)過對(dui)系(xi)統(tong)輸入輸出(chu)的頻域測試,建立系(xi)統(tong)的模型(xing),并通(tong)(tong)過設計(ji)前饋(kui)補償和(he)(he)反饋(kui)校正(zheng),使(shi)系(xi)統(tong)穩定運(yun)行,并使(shi)輸出(chu)達到期望值。這(zhe)通(tong)(tong)常被認為是(shi)以控制為基(ji)(ji)礎的自動化設備的代理論(lun)。
自動(dong)(dong)化技術(shu)廣(guang)泛用于工業(ye)、農業(ye)、軍事、科學研(yan)究(jiu)、交通運輸、商業(ye)、醫療、服務和(he)家庭等方面(mian)。采用自動(dong)(dong)化技術(shu)不僅可以把人(ren)從繁重的體力(li)勞(lao)動(dong)(dong)、部分腦力(li)勞(lao)動(dong)(dong)以及惡(e)劣、危險(xian)的工作環境中解放出來,而且能擴展(zhan)人(ren)的器官功(gong)能,極(ji)大地提高勞(lao)動(dong)(dong)生(sheng)產(chan)率,增(zeng)強人(ren)類認(ren)識世界和(he)改造世界的能力(li)。
自動(dong)(dong)化系統中(zhong)的大型成套設備,又稱自動(dong)(dong)化裝置。機器或裝置在無(wu)人干(gan)預的情況下(xia)按(an)規定的程(cheng)序或指令自動(dong)(dong)進(jin)行操(cao)作或控(kong)制(zhi)的過程(cheng)。因此(ci),自動(dong)(dong)化是工業、農(nong)業、國防和(he)科學技術現代化的重要條件和(he)顯著標志(zhi)
20世紀60年代,隨著(zhu)航(hang)(hang)天航(hang)(hang)空(kong)事業的(de)發(fa)展,出現(xian)了(le)(le)以(yi)狀(zhuang)態(tai)空(kong)間法為基礎的(de)現(xian)代控制理論,這一理論通過深入到對系(xi)(xi)(xi)統(tong)內部狀(zhuang)態(tai)的(de)描述,從信(xin)息層面上(shang)更深刻地刻劃了(le)(le)系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)特征,在(zai)(zai)此(ci)基礎上(shang)發(fa)展起來的(de)狀(zhuang)態(tai)空(kong)間設(she)計方法不僅可以(yi)處(chu)理多(duo)變量系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)控制問題,而且在(zai)(zai)控制中開(kai)始滲入優化的(de)概(gai)念,為實現(xian)高質(zhi)量的(de)自動化提供(gong)了(le)(le)有力的(de)手(shou)段。在(zai)(zai)此(ci)期間,自動控制的(de)理論和應(ying)用(yong)得(de)到了(le)(le)蓬勃發(fa)展,系(xi)(xi)(xi)統(tong)辨(bian)識、自適應(ying)等新理論和新思想(xiang)不斷涌現(xian),并在(zai)(zai)航(hang)(hang)天航(hang)(hang)空(kong)、工業、工程領域得(de)到了(le)(le)廣泛的(de)應(ying)用(yong)。
20世紀70年代(dai)以來,隨(sui)著計(ji)算(suan)機(ji)技術的(de)(de)(de)發展和普及,人(ren)們處(chu)理復(fu)雜信(xin)息加工的(de)(de)(de)能力得到了(le)顯著加強(qiang),從而有(you)力地推動了(le)自(zi)(zi)動化技術的(de)(de)(de)全方(fang)位(wei)發展,其最主(zhu)要(yao)的(de)(de)(de)應用(yong)領域(yu)是(shi):以計(ji)算(suan)機(ji)控(kong)制為代(dai)表(biao)的(de)(de)(de)工業過程控(kong)制和工業機(ji)器人(ren),以計(ji)算(suan)機(ji)集成(cheng)信(xin)息處(chu)理為代(dai)表(biao)的(de)(de)(de)制造系統(tong)(tong)CIMS。在此期間,由于信(xin)息處(chu)理能力的(de)(de)(de)加強(qiang),解決高維大系統(tong)(tong)控(kong)制、優(you)化問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)大系統(tong)(tong)理論、解決帶有(you)不(bu)確定性控(kong)制問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)魯棒(bang)、自(zi)(zi)適(shi)應控(kong)制理論、解決難以數學建(jian)模系統(tong)(tong)控(kong)制問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)智能控(kong)制理論等都成(cheng)為自(zi)(zi)動化研究(jiu)領域(yu)中(zhong)新的(de)(de)(de)熱(re)點,并迅(xun)即在各領域(yu)中(zhong)得到了(le)應用(yong)。