自動(dong)化(hua)科學和技術的發展,大致經(jing)歷了這樣幾個(ge)階段,20世紀40年代出現的經(jing)典控制理論(lun),為自動(dong)化(hua)學科奠定(ding)了理論(lun)基(ji)礎。它(ta)以系統(tong)(tong)的頻率域描述和分(fen)析設(she)計方法為基(ji)礎,通過對系統(tong)(tong)輸(shu)入輸(shu)出的頻域測試,建立(li)系統(tong)(tong)的模型,并通過設(she)計前饋補償和反饋校正,使(shi)系統(tong)(tong)穩(wen)定(ding)運行,并使(shi)輸(shu)出達到期望值。這通常被(bei)認為是以控制為基(ji)礎的自動(dong)化(hua)設(she)備的代理論(lun)。
自(zi)動(dong)化技術廣泛用于工(gong)業、農業、軍事、科學研究、交(jiao)通運輸、商業、醫療、服務和家庭等方(fang)面。采用自(zi)動(dong)化技術不僅可以(yi)把人從繁重(zhong)的(de)(de)體力(li)勞動(dong)、部分(fen)腦力(li)勞動(dong)以(yi)及惡劣(lie)、危險的(de)(de)工(gong)作環(huan)境(jing)中解放出來,而(er)且能擴(kuo)展人的(de)(de)器官(guan)功能,極大(da)地提高勞動(dong)生產率,增強人類認識世界和改造世界的(de)(de)能力(li)。
自(zi)動(dong)化(hua)系統(tong)中的(de)大型(xing)成套(tao)設備,又(you)稱(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)裝置(zhi)。機器或(huo)裝置(zhi)在無(wu)人干預的(de)情況下按規(gui)定的(de)程序(xu)或(huo)指令自(zi)動(dong)進行操作或(huo)控(kong)制的(de)過程。因此,自(zi)動(dong)化(hua)是工業、農業、國(guo)防和(he)科學技術現代化(hua)的(de)重要條件和(he)顯著(zhu)標志
20世紀60年代(dai),隨(sui)著航(hang)天(tian)航(hang)空事業的(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan),出現(xian)了以狀(zhuang)態(tai)空間(jian)法(fa)為基礎的(de)(de)(de)(de)現(xian)代(dai)控(kong)制(zhi)理(li)論,這一理(li)論通過深入到(dao)對系統(tong)(tong)(tong)內部狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)(de)(de)描述(shu),從信息層面上更深刻地刻劃(hua)了系統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)特征(zheng),在此(ci)基礎上發(fa)展(zhan)起(qi)來(lai)的(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)態(tai)空間(jian)設計方法(fa)不僅(jin)可以處理(li)多變量系統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)問題(ti),而且在控(kong)制(zhi)中開始滲(shen)入優(you)化的(de)(de)(de)(de)概念,為實現(xian)高(gao)質量的(de)(de)(de)(de)自(zi)動化提供了有力的(de)(de)(de)(de)手段。在此(ci)期間(jian),自(zi)動控(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)理(li)論和應(ying)用得(de)到(dao)了蓬勃發(fa)展(zhan),系統(tong)(tong)(tong)辨識、自(zi)適應(ying)等新(xin)(xin)理(li)論和新(xin)(xin)思(si)想不斷涌現(xian),并在航(hang)天(tian)航(hang)空、工業、工程領域得(de)到(dao)了廣泛的(de)(de)(de)(de)應(ying)用。
20世紀70年代以(yi)來,隨著計(ji)算機(ji)(ji)技術的發(fa)展(zhan)和(he)(he)普及,人(ren)們處理(li)復雜信息(xi)加(jia)工(gong)的能力得到了(le)顯著加(jia)強,從而有(you)力地推動了(le)自動化技術的全方位發(fa)展(zhan),其最主要的應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)(yu)是:以(yi)計(ji)算機(ji)(ji)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)為(wei)代表的工(gong)業(ye)過程控(kong)(kong)(kong)制(zhi)和(he)(he)工(gong)業(ye)機(ji)(ji)器人(ren),以(yi)計(ji)算機(ji)(ji)集成(cheng)信息(xi)處理(li)為(wei)代表的制(zhi)造(zao)系(xi)統CIMS。在此期間,由于信息(xi)處理(li)能力的加(jia)強,解(jie)決(jue)高維大系(xi)統控(kong)(kong)(kong)制(zhi)、優(you)化問(wen)題的大系(xi)統理(li)論(lun)、解(jie)決(jue)帶有(you)不確(que)定(ding)性(xing)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)問(wen)題的魯棒、自適應(ying)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)理(li)論(lun)、解(jie)決(jue)難以(yi)數學建模系(xi)統控(kong)(kong)(kong)制(zhi)問(wen)題的智(zhi)能控(kong)(kong)(kong)制(zhi)理(li)論(lun)等都成(cheng)為(wei)自動化研究領(ling)域(yu)(yu)中新的熱點,并迅(xun)即在各(ge)領(ling)域(yu)(yu)中得到了(le)應(ying)用(yong)。