自動(dong)化科學和技術的(de)發(fa)展,大致(zhi)經歷(li)了(le)這(zhe)樣幾個階段(duan),20世紀40年(nian)代出現(xian)的(de)經典控(kong)制(zhi)理論,為(wei)(wei)自動(dong)化學科奠定了(le)理論基礎(chu)。它以(yi)系統的(de)頻率域描述(shu)和分析設計(ji)方法為(wei)(wei)基礎(chu),通過對系統輸(shu)入輸(shu)出的(de)頻域測試,建(jian)立系統的(de)模型(xing),并通過設計(ji)前饋補償和反(fan)饋校正,使系統穩定運行,并使輸(shu)出達到期望(wang)值。這(zhe)通常被認為(wei)(wei)是以(yi)控(kong)制(zhi)為(wei)(wei)基礎(chu)的(de)自動(dong)化設備的(de)代理論。
自動(dong)(dong)化技(ji)(ji)術廣泛用于工業、農業、軍事(shi)、科學研究、交通運輸、商(shang)業、醫療(liao)、服務和家庭等方(fang)面。采用自動(dong)(dong)化技(ji)(ji)術不僅(jin)可以把(ba)人(ren)從繁重的(de)體力勞(lao)(lao)動(dong)(dong)、部分腦力勞(lao)(lao)動(dong)(dong)以及(ji)惡劣、危險的(de)工作(zuo)環境中解放出來,而(er)且能(neng)擴展人(ren)的(de)器官功能(neng),極(ji)大(da)地提高(gao)勞(lao)(lao)動(dong)(dong)生產率,增強人(ren)類認識世界(jie)和改造世界(jie)的(de)能(neng)力。
自(zi)動(dong)化(hua)系統(tong)中的(de)(de)大型(xing)成套設備(bei),又稱自(zi)動(dong)化(hua)裝置(zhi)。機器或(huo)裝置(zhi)在無人干預的(de)(de)情況下按規定的(de)(de)程(cheng)序或(huo)指令(ling)自(zi)動(dong)進行操作或(huo)控制的(de)(de)過程(cheng)。因此,自(zi)動(dong)化(hua)是(shi)工業、農業、國防和科學(xue)技術現代(dai)化(hua)的(de)(de)重要條件(jian)和顯著(zhu)標志
20世紀60年代,隨(sui)著航天航空(kong)(kong)事業的(de)發(fa)(fa)展,出現了(le)以(yi)狀態(tai)(tai)空(kong)(kong)間(jian)(jian)法(fa)為基(ji)礎的(de)現代控(kong)制(zhi)(zhi)理論(lun)(lun),這一(yi)理論(lun)(lun)通過深入到對系統(tong)(tong)(tong)內部狀態(tai)(tai)的(de)描(miao)述,從信息層(ceng)面上更深刻地刻劃了(le)系統(tong)(tong)(tong)的(de)特征(zheng),在此(ci)基(ji)礎上發(fa)(fa)展起來的(de)狀態(tai)(tai)空(kong)(kong)間(jian)(jian)設計(ji)方法(fa)不僅(jin)可以(yi)處(chu)理多變量系統(tong)(tong)(tong)的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)問題(ti),而且在控(kong)制(zhi)(zhi)中開始滲入優化(hua)的(de)概念,為實(shi)現高(gao)質量的(de)自(zi)動(dong)化(hua)提供(gong)了(le)有(you)力的(de)手段。在此(ci)期間(jian)(jian),自(zi)動(dong)控(kong)制(zhi)(zhi)的(de)理論(lun)(lun)和(he)應用得到了(le)蓬(peng)勃發(fa)(fa)展,系統(tong)(tong)(tong)辨識、自(zi)適(shi)應等新理論(lun)(lun)和(he)新思想不斷(duan)涌現,并在航天航空(kong)(kong)、工(gong)業、工(gong)程領域(yu)得到了(le)廣泛(fan)的(de)應用。
20世(shi)紀70年代以來,隨著計(ji)算(suan)(suan)機技術的發展和普及,人們(men)處(chu)理(li)(li)復雜信(xin)息(xi)加(jia)(jia)工(gong)(gong)的能力(li)得到了顯著加(jia)(jia)強,從(cong)而(er)有力(li)地推動了自(zi)(zi)動化(hua)技術的全方位(wei)發展,其(qi)最主要的應用領域是:以計(ji)算(suan)(suan)機控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)為代表的工(gong)(gong)業過程控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)和工(gong)(gong)業機器人,以計(ji)算(suan)(suan)機集成(cheng)信(xin)息(xi)處(chu)理(li)(li)為代表的制(zhi)造系(xi)統CIMS。在此期間,由于信(xin)息(xi)處(chu)理(li)(li)能力(li)的加(jia)(jia)強,解決高維(wei)大系(xi)統控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)、優化(hua)問題的大系(xi)統理(li)(li)論、解決帶有不確定性控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)問題的魯棒、自(zi)(zi)適應控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)理(li)(li)論、解決難以數學建模系(xi)統控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)問題的智(zhi)能控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)理(li)(li)論等都成(cheng)為自(zi)(zi)動化(hua)研究領域中(zhong)新的熱點(dian),并(bing)迅即在各領域中(zhong)得到了應用。