自(zi)動(dong)化(hua)科學和技術(shu)的發展(zhan),大致經歷了這樣(yang)幾(ji)個階段,20世紀40年代出(chu)現的經典控制理論,為自(zi)動(dong)化(hua)學科奠定(ding)了理論基礎(chu)。它以系統(tong)的頻率域描述和分析設計(ji)(ji)方法為基礎(chu),通過(guo)對(dui)系統(tong)輸入輸出(chu)的頻域測試,建立系統(tong)的模(mo)型(xing),并(bing)通過(guo)設計(ji)(ji)前饋(kui)補償和反饋(kui)校(xiao)正(zheng),使系統(tong)穩定(ding)運行,并(bing)使輸出(chu)達到期望值。這通常被認為是(shi)以控制為基礎(chu)的自(zi)動(dong)化(hua)設備的代理論。
自(zi)動(dong)化技術廣泛用于工(gong)(gong)業(ye)、農業(ye)、軍事(shi)、科學(xue)研究、交(jiao)通運輸、商(shang)業(ye)、醫療、服務和家(jia)庭(ting)等方面。采用自(zi)動(dong)化技術不(bu)僅可以(yi)把人從繁重的(de)體(ti)力(li)(li)勞(lao)動(dong)、部分腦力(li)(li)勞(lao)動(dong)以(yi)及(ji)惡劣、危險的(de)工(gong)(gong)作(zuo)環境中(zhong)解放(fang)出來,而且能擴(kuo)展人的(de)器官功能,極大地(di)提高勞(lao)動(dong)生(sheng)產率,增強人類認(ren)識(shi)世(shi)界和改造世(shi)界的(de)能力(li)(li)。
自動(dong)化(hua)系統中的(de)(de)大型成套設備,又稱自動(dong)化(hua)裝置。機器(qi)或裝置在無(wu)人干預的(de)(de)情況下按(an)規定的(de)(de)程序或指(zhi)令自動(dong)進(jin)行操作或控制(zhi)的(de)(de)過程。因此,自動(dong)化(hua)是(shi)工業(ye)、農業(ye)、國防和(he)科學技(ji)術現(xian)代化(hua)的(de)(de)重要條件(jian)和(he)顯著標志(zhi)
20世紀60年代(dai),隨著(zhu)航(hang)天航(hang)空(kong)事業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)發展,出現了(le)(le)以狀態(tai)空(kong)間法(fa)為(wei)(wei)基(ji)礎(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)現代(dai)控(kong)制(zhi)(zhi)理(li)論(lun)(lun),這一理(li)論(lun)(lun)通(tong)過(guo)深(shen)入到對(dui)系(xi)統(tong)內部狀態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)描述(shu),從(cong)信(xin)息(xi)層(ceng)面上更深(shen)刻地(di)刻劃了(le)(le)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征,在此(ci)基(ji)礎(chu)上發展起(qi)來的(de)(de)(de)(de)(de)狀態(tai)空(kong)間設(she)計方法(fa)不僅(jin)可以處(chu)理(li)多變量系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)問題,而且在控(kong)制(zhi)(zhi)中(zhong)開始滲(shen)入優化的(de)(de)(de)(de)(de)概念,為(wei)(wei)實(shi)現高質量的(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)動化提供了(le)(le)有(you)力的(de)(de)(de)(de)(de)手段。在此(ci)期(qi)間,自(zi)動控(kong)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)理(li)論(lun)(lun)和應用得到了(le)(le)蓬勃發展,系(xi)統(tong)辨識(shi)、自(zi)適應等(deng)新理(li)論(lun)(lun)和新思(si)想不斷涌現,并(bing)在航(hang)天航(hang)空(kong)、工業(ye)(ye)、工程(cheng)領(ling)域得到了(le)(le)廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)應用。
20世紀(ji)70年(nian)代以(yi)來,隨著計(ji)(ji)算機技(ji)術的(de)(de)(de)發展(zhan)和普(pu)及,人們處(chu)理(li)復雜信息加工(gong)(gong)的(de)(de)(de)能力得到了顯著加強(qiang),從而有力地推動(dong)(dong)了自(zi)動(dong)(dong)化技(ji)術的(de)(de)(de)全方位發展(zhan),其最主要(yao)的(de)(de)(de)應用(yong)領域(yu)是:以(yi)計(ji)(ji)算機控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)為代表的(de)(de)(de)工(gong)(gong)業過程控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)和工(gong)(gong)業機器人,以(yi)計(ji)(ji)算機集成(cheng)信息處(chu)理(li)為代表的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)造系統CIMS。在(zai)此(ci)期間,由于信息處(chu)理(li)能力的(de)(de)(de)加強(qiang),解決(jue)高(gao)維大(da)系統控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、優化問題的(de)(de)(de)大(da)系統理(li)論、解決(jue)帶有不確定(ding)性控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問題的(de)(de)(de)魯棒、自(zi)適應控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理(li)論、解決(jue)難以(yi)數學建(jian)模系統控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問題的(de)(de)(de)智(zhi)能控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理(li)論等都成(cheng)為自(zi)動(dong)(dong)化研究領域(yu)中(zhong)新(xin)的(de)(de)(de)熱點,并迅即(ji)在(zai)各(ge)領域(yu)中(zhong)得到了應用(yong)。