自動化科學和(he)技術的(de)發展,大致經歷了(le)這(zhe)(zhe)樣幾個階(jie)段,20世(shi)紀40年代出現的(de)經典控制(zhi)理論,為自動化學科奠定(ding)了(le)理論基礎。它以系(xi)(xi)統的(de)頻率(lv)域描(miao)述(shu)和(he)分析設(she)(she)計方法為基礎,通過對(dui)系(xi)(xi)統輸(shu)入(ru)輸(shu)出的(de)頻域測試(shi),建立系(xi)(xi)統的(de)模型,并(bing)通過設(she)(she)計前饋補償(chang)和(he)反饋校正,使系(xi)(xi)統穩定(ding)運行,并(bing)使輸(shu)出達到期望值。這(zhe)(zhe)通常(chang)被認為是以控制(zhi)為基礎的(de)自動化設(she)(she)備的(de)代理論。
自(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)化技術廣泛用于工(gong)業、農業、軍事、科(ke)學研究、交通運輸、商業、醫療、服務和家庭(ting)等方面。采用自(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)化技術不僅可以把人從(cong)繁重的體力勞動(dong)(dong)(dong)(dong)、部分(fen)腦力勞動(dong)(dong)(dong)(dong)以及(ji)惡(e)劣(lie)、危險的工(gong)作環境(jing)中(zhong)解放出(chu)來,而且(qie)能(neng)(neng)擴(kuo)展人的器官功(gong)能(neng)(neng),極大地提高(gao)勞動(dong)(dong)(dong)(dong)生產率(lv),增強人類認識世界和改(gai)造世界的能(neng)(neng)力。
自(zi)動化(hua)(hua)系統中的大型成套設備,又(you)稱(cheng)自(zi)動化(hua)(hua)裝置。機(ji)器或(huo)裝置在無人干預的情況下(xia)按規定(ding)的程序(xu)或(huo)指令自(zi)動進行操作或(huo)控制的過程。因此,自(zi)動化(hua)(hua)是工(gong)業、農(nong)業、國防和科學技術(shu)現代化(hua)(hua)的重要條件(jian)和顯著標志
20世(shi)紀(ji)60年代(dai),隨著航(hang)天(tian)航(hang)空(kong)事業的(de)發展(zhan),出現了(le)以狀(zhuang)(zhuang)態空(kong)間(jian)法為基(ji)礎的(de)現代(dai)控(kong)制理(li)論(lun),這(zhe)一理(li)論(lun)通過深入(ru)到對(dui)系(xi)統內(nei)部狀(zhuang)(zhuang)態的(de)描(miao)述,從信(xin)息層面上(shang)更深刻(ke)地(di)刻(ke)劃(hua)了(le)系(xi)統的(de)特征(zheng),在此基(ji)礎上(shang)發展(zhan)起來的(de)狀(zhuang)(zhuang)態空(kong)間(jian)設計(ji)方法不僅可(ke)以處(chu)理(li)多變(bian)量系(xi)統的(de)控(kong)制問題,而且在控(kong)制中開始滲(shen)入(ru)優化(hua)的(de)概念,為實(shi)現高質(zhi)量的(de)自(zi)(zi)動(dong)化(hua)提供了(le)有力(li)的(de)手段(duan)。在此期間(jian),自(zi)(zi)動(dong)控(kong)制的(de)理(li)論(lun)和(he)應用(yong)得到了(le)蓬勃發展(zhan),系(xi)統辨識、自(zi)(zi)適應等新理(li)論(lun)和(he)新思(si)想(xiang)不斷涌現,并(bing)在航(hang)天(tian)航(hang)空(kong)、工業、工程領域得到了(le)廣泛(fan)的(de)應用(yong)。
20世紀(ji)70年代(dai)(dai)以(yi)來,隨著計(ji)算(suan)(suan)機(ji)技術(shu)的(de)(de)發(fa)展和普及,人(ren)們處理復雜信(xin)息(xi)(xi)加工(gong)的(de)(de)能力(li)得(de)到(dao)(dao)了(le)顯著加強,從而有(you)力(li)地推動(dong)了(le)自(zi)動(dong)化(hua)技術(shu)的(de)(de)全方(fang)位發(fa)展,其(qi)最主要(yao)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)領域(yu)(yu)是:以(yi)計(ji)算(suan)(suan)機(ji)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)為代(dai)(dai)表(biao)(biao)的(de)(de)工(gong)業(ye)過(guo)程(cheng)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)和工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren),以(yi)計(ji)算(suan)(suan)機(ji)集成信(xin)息(xi)(xi)處理為代(dai)(dai)表(biao)(biao)的(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)造系統CIMS。在此期間(jian),由(you)于信(xin)息(xi)(xi)處理能力(li)的(de)(de)加強,解(jie)決(jue)高維大系統控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)、優化(hua)問題的(de)(de)大系統理論(lun)、解(jie)決(jue)帶有(you)不確定性控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)問題的(de)(de)魯棒、自(zi)適(shi)應(ying)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)理論(lun)、解(jie)決(jue)難以(yi)數學建模系統控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)問題的(de)(de)智(zhi)能控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)理論(lun)等都成為自(zi)動(dong)化(hua)研究領域(yu)(yu)中(zhong)新的(de)(de)熱點,并迅即在各(ge)領域(yu)(yu)中(zhong)得(de)到(dao)(dao)了(le)應(ying)用(yong)(yong)。