自(zi)(zi)動(dong)化科學和(he)技術的發展,大致經歷了(le)這樣幾個階段,20世紀(ji)40年代(dai)出(chu)現的經典控制理論,為自(zi)(zi)動(dong)化學科奠定了(le)理論基(ji)礎(chu)(chu)。它以(yi)系(xi)統(tong)(tong)的頻率域(yu)描述和(he)分(fen)析(xi)設計方法(fa)為基(ji)礎(chu)(chu),通(tong)過(guo)對(dui)系(xi)統(tong)(tong)輸入輸出(chu)的頻域(yu)測試,建立系(xi)統(tong)(tong)的模型,并(bing)(bing)通(tong)過(guo)設計前饋補償和(he)反饋校正,使系(xi)統(tong)(tong)穩定運(yun)行(xing),并(bing)(bing)使輸出(chu)達(da)到期望值。這通(tong)常(chang)被認為是以(yi)控制為基(ji)礎(chu)(chu)的自(zi)(zi)動(dong)化設備的代(dai)理論。
自(zi)動(dong)化(hua)技術廣(guang)泛(fan)用于工業(ye)、農業(ye)、軍事、科學研究、交(jiao)通(tong)運輸、商業(ye)、醫療、服務和家庭等方(fang)面。采用自(zi)動(dong)化(hua)技術不僅(jin)可以把人從繁重的體力勞(lao)動(dong)、部分腦力勞(lao)動(dong)以及惡劣(lie)、危險的工作環境中解放出來,而且能擴展人的器官(guan)功(gong)能,極(ji)大地提高(gao)勞(lao)動(dong)生產率,增(zeng)強人類認(ren)識(shi)世界和改造世界的能力。
自動化系統中(zhong)的(de)(de)(de)大型成套設備(bei),又稱(cheng)自動化裝置(zhi)。機(ji)器或(huo)裝置(zhi)在無(wu)人干預的(de)(de)(de)情況(kuang)下按規定(ding)的(de)(de)(de)程(cheng)(cheng)序或(huo)指(zhi)令自動進(jin)行操作或(huo)控制(zhi)的(de)(de)(de)過程(cheng)(cheng)。因此,自動化是工業、農業、國防和科學技術現(xian)代化的(de)(de)(de)重要條件和顯(xian)著標(biao)志
20世紀60年代(dai),隨著航(hang)天航(hang)空(kong)事業的(de)(de)(de)發展,出現(xian)了(le)(le)以狀態空(kong)間法為(wei)基礎(chu)的(de)(de)(de)現(xian)代(dai)控(kong)制(zhi)理(li)論(lun),這(zhe)一(yi)理(li)論(lun)通(tong)過(guo)深入到(dao)對系統內部狀態的(de)(de)(de)描述,從信息層面上更深刻地刻劃了(le)(le)系統的(de)(de)(de)特(te)征,在(zai)(zai)此(ci)基礎(chu)上發展起(qi)來的(de)(de)(de)狀態空(kong)間設計方法不僅可以處理(li)多(duo)變量系統的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)問題,而且在(zai)(zai)控(kong)制(zhi)中開始滲入優化的(de)(de)(de)概念,為(wei)實現(xian)高(gao)質量的(de)(de)(de)自(zi)動化提供了(le)(le)有力的(de)(de)(de)手(shou)段。在(zai)(zai)此(ci)期間,自(zi)動控(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)理(li)論(lun)和應(ying)用得到(dao)了(le)(le)蓬勃發展,系統辨識、自(zi)適應(ying)等新理(li)論(lun)和新思(si)想(xiang)不斷涌現(xian),并(bing)在(zai)(zai)航(hang)天航(hang)空(kong)、工業、工程領域(yu)得到(dao)了(le)(le)廣泛的(de)(de)(de)應(ying)用。
20世紀70年代以來,隨(sui)著計(ji)算機(ji)(ji)技(ji)術的(de)(de)發(fa)展(zhan)和普及,人(ren)們處理(li)(li)(li)復雜信息加工的(de)(de)能力得(de)到了顯著加強(qiang),從而有力地推(tui)動了自動化技(ji)術的(de)(de)全方位發(fa)展(zhan),其最(zui)主要的(de)(de)應(ying)(ying)用領(ling)域是:以計(ji)算機(ji)(ji)控(kong)制為(wei)(wei)(wei)代表的(de)(de)工業(ye)過(guo)程控(kong)制和工業(ye)機(ji)(ji)器人(ren),以計(ji)算機(ji)(ji)集成信息處理(li)(li)(li)為(wei)(wei)(wei)代表的(de)(de)制造系(xi)統CIMS。在此期間,由于信息處理(li)(li)(li)能力的(de)(de)加強(qiang),解(jie)決高(gao)維大(da)系(xi)統控(kong)制、優化問(wen)題(ti)的(de)(de)大(da)系(xi)統理(li)(li)(li)論、解(jie)決帶有不確(que)定(ding)性控(kong)制問(wen)題(ti)的(de)(de)魯棒(bang)、自適應(ying)(ying)控(kong)制理(li)(li)(li)論、解(jie)決難以數學(xue)建模系(xi)統控(kong)制問(wen)題(ti)的(de)(de)智能控(kong)制理(li)(li)(li)論等都成為(wei)(wei)(wei)自動化研(yan)究領(ling)域中新的(de)(de)熱點,并迅即在各領(ling)域中得(de)到了應(ying)(ying)用。