自動化(hua)科(ke)學(xue)和技(ji)術的(de)發展,大致經(jing)歷了這(zhe)(zhe)樣幾個階段,20世紀(ji)40年(nian)代(dai)出現的(de)經(jing)典控制(zhi)理(li)論,為(wei)自動化(hua)學(xue)科(ke)奠定(ding)了理(li)論基礎。它以系(xi)(xi)統(tong)的(de)頻率域描述(shu)和分析(xi)設計(ji)方法為(wei)基礎,通過對系(xi)(xi)統(tong)輸(shu)(shu)入(ru)輸(shu)(shu)出的(de)頻域測試,建立(li)系(xi)(xi)統(tong)的(de)模型(xing),并(bing)通過設計(ji)前饋補(bu)償(chang)和反饋校正,使系(xi)(xi)統(tong)穩定(ding)運行,并(bing)使輸(shu)(shu)出達到期望值。這(zhe)(zhe)通常被認為(wei)是以控制(zhi)為(wei)基礎的(de)自動化(hua)設備的(de)代(dai)理(li)論。
自(zi)動(dong)化(hua)技術廣泛用于工業(ye)、農業(ye)、軍(jun)事、科學研究、交通運輸、商業(ye)、醫療(liao)、服務(wu)和家庭等(deng)方面。采(cai)用自(zi)動(dong)化(hua)技術不(bu)僅可以把人從繁(fan)重的體(ti)力勞動(dong)、部分腦力勞動(dong)以及惡劣、危險的工作(zuo)環境中解放出來,而且能(neng)擴展人的器官功能(neng),極大地提(ti)高勞動(dong)生(sheng)產率,增強(qiang)人類認識世界(jie)和改(gai)造世界(jie)的能(neng)力。
自(zi)動(dong)化(hua)系統(tong)中的大(da)型成套(tao)設備,又稱自(zi)動(dong)化(hua)裝(zhuang)置。機器或裝(zhuang)置在無人干預(yu)的情況下按規定的程序或指(zhi)令自(zi)動(dong)進行操(cao)作或控(kong)制的過程。因(yin)此,自(zi)動(dong)化(hua)是工業、農(nong)業、國(guo)防和(he)科(ke)學(xue)技術現代化(hua)的重要條件和(he)顯著標志
20世(shi)紀60年代,隨著(zhu)航天航空事業(ye)的發(fa)展,出(chu)現了以狀態空間法為(wei)基礎的現代控(kong)制(zhi)(zhi)理論,這一理論通過深(shen)入到(dao)(dao)對系(xi)統(tong)內部狀態的描述,從信息(xi)層面(mian)上更深(shen)刻地刻劃了系(xi)統(tong)的特征,在(zai)此基礎上發(fa)展起(qi)來的狀態空間設計方法不(bu)僅可以處理多(duo)變(bian)量(liang)系(xi)統(tong)的控(kong)制(zhi)(zhi)問(wen)題,而且(qie)在(zai)控(kong)制(zhi)(zhi)中開始滲入優化的概(gai)念,為(wei)實現高質量(liang)的自動(dong)化提供了有力的手段。在(zai)此期間,自動(dong)控(kong)制(zhi)(zhi)的理論和(he)應用(yong)得(de)到(dao)(dao)了蓬(peng)勃發(fa)展,系(xi)統(tong)辨識、自適應等新(xin)理論和(he)新(xin)思(si)想不(bu)斷涌(yong)現,并在(zai)航天航空、工業(ye)、工程領域得(de)到(dao)(dao)了廣泛(fan)的應用(yong)。
20世(shi)紀70年代(dai)以(yi)來(lai),隨著計(ji)算機(ji)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展和普及,人(ren)們(men)處(chu)理(li)(li)復雜(za)信(xin)息加(jia)工(gong)的(de)(de)(de)能(neng)力得(de)(de)到了(le)顯(xian)著加(jia)強(qiang),從而有(you)力地推動(dong)了(le)自動(dong)化技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)全方位發(fa)(fa)展,其最(zui)主要的(de)(de)(de)應用領域(yu)是:以(yi)計(ji)算機(ji)控(kong)制(zhi)為代(dai)表的(de)(de)(de)工(gong)業過程控(kong)制(zhi)和工(gong)業機(ji)器人(ren),以(yi)計(ji)算機(ji)集成信(xin)息處(chu)理(li)(li)為代(dai)表的(de)(de)(de)制(zhi)造系統CIMS。在此(ci)期間,由于信(xin)息處(chu)理(li)(li)能(neng)力的(de)(de)(de)加(jia)強(qiang),解(jie)決(jue)(jue)高維大系統控(kong)制(zhi)、優化問(wen)(wen)題的(de)(de)(de)大系統理(li)(li)論(lun)、解(jie)決(jue)(jue)帶有(you)不確定性控(kong)制(zhi)問(wen)(wen)題的(de)(de)(de)魯棒、自適應控(kong)制(zhi)理(li)(li)論(lun)、解(jie)決(jue)(jue)難以(yi)數(shu)學建模系統控(kong)制(zhi)問(wen)(wen)題的(de)(de)(de)智能(neng)控(kong)制(zhi)理(li)(li)論(lun)等(deng)都(dou)成為自動(dong)化研究(jiu)領域(yu)中新(xin)的(de)(de)(de)熱點,并迅即(ji)在各領域(yu)中得(de)(de)到了(le)應用。