自(zi)動(dong)化科(ke)學和技術的發展,大致經歷(li)了這(zhe)樣幾個(ge)階段,20世紀(ji)40年代出現的經典控制理論,為自(zi)動(dong)化學科(ke)奠定(ding)了理論基(ji)礎。它以系統的頻率域描(miao)述和分(fen)析設(she)計(ji)方法為基(ji)礎,通(tong)過(guo)(guo)對(dui)系統輸入輸出的頻域測試(shi),建立系統的模(mo)型,并(bing)通(tong)過(guo)(guo)設(she)計(ji)前饋補(bu)償和反饋校(xiao)正(zheng),使系統穩定(ding)運行,并(bing)使輸出達到(dao)期望值。這(zhe)通(tong)常被(bei)認(ren)為是以控制為基(ji)礎的自(zi)動(dong)化設(she)備的代理論。
自(zi)動化技術(shu)廣泛用于工業、農業、軍事、科(ke)學(xue)研究(jiu)、交通運(yun)輸、商業、醫療、服務和家庭等(deng)方(fang)面(mian)。采用自(zi)動化技術(shu)不僅可以把人從(cong)繁重的體力(li)勞(lao)(lao)(lao)動、部分腦力(li)勞(lao)(lao)(lao)動以及惡劣、危險的工作環(huan)境中解放出來,而且能(neng)(neng)擴展人的器官功能(neng)(neng),極大地提高(gao)勞(lao)(lao)(lao)動生產率,增強人類認識世界和改造世界的能(neng)(neng)力(li)。
自(zi)(zi)動(dong)化系統中的大(da)型(xing)成套設備,又稱自(zi)(zi)動(dong)化裝置。機器或裝置在無(wu)人干預(yu)的情況(kuang)下(xia)按規定的程序或指令(ling)自(zi)(zi)動(dong)進行(xing)操作或控制(zhi)的過(guo)程。因(yin)此,自(zi)(zi)動(dong)化是工業、農業、國防(fang)和科學技術現代化的重要條件和顯(xian)著標(biao)志
20世(shi)紀60年代,隨著航(hang)天航(hang)空(kong)(kong)事(shi)業的發(fa)展(zhan),出現了(le)以狀(zhuang)態(tai)(tai)空(kong)(kong)間法為基(ji)礎(chu)的現代控制理論,這一理論通過(guo)深(shen)入到(dao)(dao)對系統內部(bu)狀(zhuang)態(tai)(tai)的描述,從信息層面上(shang)更深(shen)刻(ke)地刻(ke)劃了(le)系統的特征,在此(ci)基(ji)礎(chu)上(shang)發(fa)展(zhan)起來(lai)的狀(zhuang)態(tai)(tai)空(kong)(kong)間設計方(fang)法不(bu)僅可(ke)以處理多變量系統的控制問(wen)題,而(er)且在控制中開始滲入優化(hua)的概念,為實現高質量的自(zi)動(dong)化(hua)提供了(le)有力的手(shou)段。在此(ci)期間,自(zi)動(dong)控制的理論和應用得到(dao)(dao)了(le)蓬勃發(fa)展(zhan),系統辨識、自(zi)適應等新理論和新思想不(bu)斷涌現,并(bing)在航(hang)天航(hang)空(kong)(kong)、工(gong)業、工(gong)程領域得到(dao)(dao)了(le)廣泛的應用。
20世紀(ji)70年(nian)代(dai)(dai)以(yi)來,隨(sui)著(zhu)計(ji)算機(ji)(ji)(ji)技術(shu)的(de)(de)(de)發展(zhan)和普及(ji),人(ren)們(men)處(chu)理(li)(li)復雜信(xin)息加工(gong)的(de)(de)(de)能力得(de)到(dao)了(le)顯著(zhu)加強(qiang),從而有(you)(you)力地推動(dong)了(le)自(zi)(zi)動(dong)化技術(shu)的(de)(de)(de)全方位發展(zhan),其(qi)最主要(yao)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)用領(ling)(ling)域(yu)(yu)是:以(yi)計(ji)算機(ji)(ji)(ji)控(kong)制(zhi)(zhi)為代(dai)(dai)表的(de)(de)(de)工(gong)業過(guo)程(cheng)控(kong)制(zhi)(zhi)和工(gong)業機(ji)(ji)(ji)器人(ren),以(yi)計(ji)算機(ji)(ji)(ji)集成(cheng)信(xin)息處(chu)理(li)(li)為代(dai)(dai)表的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)造系(xi)統CIMS。在此期(qi)間,由(you)于信(xin)息處(chu)理(li)(li)能力的(de)(de)(de)加強(qiang),解(jie)決(jue)高維大(da)系(xi)統控(kong)制(zhi)(zhi)、優化問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)大(da)系(xi)統理(li)(li)論(lun)(lun)、解(jie)決(jue)帶有(you)(you)不(bu)確定(ding)性控(kong)制(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)魯棒、自(zi)(zi)適應(ying)(ying)控(kong)制(zhi)(zhi)理(li)(li)論(lun)(lun)、解(jie)決(jue)難以(yi)數學建模系(xi)統控(kong)制(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)智(zhi)能控(kong)制(zhi)(zhi)理(li)(li)論(lun)(lun)等都成(cheng)為自(zi)(zi)動(dong)化研究領(ling)(ling)域(yu)(yu)中(zhong)新(xin)的(de)(de)(de)熱(re)點,并迅即在各領(ling)(ling)域(yu)(yu)中(zhong)得(de)到(dao)了(le)應(ying)(ying)用。