自動化科(ke)學(xue)和技術的(de)發展(zhan),大致經歷了這樣幾個階段,20世紀(ji)40年代(dai)出現的(de)經典(dian)控(kong)制理論,為(wei)(wei)自動化學(xue)科(ke)奠(dian)定(ding)了理論基礎(chu)。它以(yi)系(xi)統(tong)的(de)頻(pin)率域描(miao)述和分析設計方法(fa)為(wei)(wei)基礎(chu),通過對(dui)系(xi)統(tong)輸(shu)入輸(shu)出的(de)頻(pin)域測試(shi),建立系(xi)統(tong)的(de)模型,并通過設計前饋補償和反饋校正,使(shi)系(xi)統(tong)穩定(ding)運行,并使(shi)輸(shu)出達到(dao)期望值。這通常被認為(wei)(wei)是以(yi)控(kong)制為(wei)(wei)基礎(chu)的(de)自動化設備的(de)代(dai)理論。
自動(dong)化技術廣泛(fan)用于工業、農業、軍事、科學研(yan)究、交通運輸、商業、醫(yi)療、服務和家(jia)庭等方面。采用自動(dong)化技術不僅(jin)可以(yi)把人從繁重的(de)體力勞動(dong)、部分腦力勞動(dong)以(yi)及惡(e)劣、危險的(de)工作(zuo)環境中解放(fang)出來(lai),而(er)且能(neng)(neng)擴展(zhan)人的(de)器(qi)官功能(neng)(neng),極大地提高勞動(dong)生產率,增強(qiang)人類認識世界(jie)和改造世界(jie)的(de)能(neng)(neng)力。
自(zi)動(dong)(dong)化(hua)(hua)系統中的大(da)型成(cheng)套設備,又稱自(zi)動(dong)(dong)化(hua)(hua)裝(zhuang)置(zhi)。機器或裝(zhuang)置(zhi)在無人干預(yu)的情況(kuang)下(xia)按規定的程(cheng)序或指令自(zi)動(dong)(dong)進(jin)行操作或控制(zhi)的過程(cheng)。因此,自(zi)動(dong)(dong)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(tiao)件和顯(xian)著標志
20世(shi)紀(ji)60年代(dai),隨著航天(tian)航空(kong)事(shi)業(ye)的發展(zhan)(zhan),出現(xian)了(le)以狀態(tai)(tai)(tai)空(kong)間(jian)法為基礎(chu)的現(xian)代(dai)控制(zhi)理(li)論(lun),這一理(li)論(lun)通(tong)過深(shen)入到對系(xi)統(tong)(tong)內部狀態(tai)(tai)(tai)的描(miao)述,從信息層(ceng)面上更深(shen)刻地刻劃了(le)系(xi)統(tong)(tong)的特征,在(zai)(zai)此基礎(chu)上發展(zhan)(zhan)起(qi)來的狀態(tai)(tai)(tai)空(kong)間(jian)設計(ji)方法不僅可以處理(li)多變量系(xi)統(tong)(tong)的控制(zhi)問題,而且(qie)在(zai)(zai)控制(zhi)中開始滲(shen)入優化的概念(nian),為實現(xian)高質量的自(zi)動(dong)化提供了(le)有力(li)的手(shou)段。在(zai)(zai)此期間(jian),自(zi)動(dong)控制(zhi)的理(li)論(lun)和應(ying)用得到了(le)蓬勃發展(zhan)(zhan),系(xi)統(tong)(tong)辨識、自(zi)適應(ying)等(deng)新理(li)論(lun)和新思想不斷涌現(xian),并在(zai)(zai)航天(tian)航空(kong)、工(gong)業(ye)、工(gong)程(cheng)領(ling)域(yu)得到了(le)廣(guang)泛的應(ying)用。
20世紀(ji)70年代(dai)以來,隨著(zhu)計算(suan)機(ji)技術的(de)(de)發展和普(pu)及,人們處理(li)復雜(za)信息(xi)(xi)加(jia)工(gong)的(de)(de)能(neng)力(li)(li)得到(dao)(dao)了(le)顯著(zhu)加(jia)強,從(cong)而有(you)力(li)(li)地推動了(le)自動化(hua)(hua)技術的(de)(de)全方位發展,其最主要的(de)(de)應(ying)用領(ling)(ling)域是:以計算(suan)機(ji)控(kong)制(zhi)為(wei)代(dai)表的(de)(de)工(gong)業(ye)過程控(kong)制(zhi)和工(gong)業(ye)機(ji)器人,以計算(suan)機(ji)集成信息(xi)(xi)處理(li)為(wei)代(dai)表的(de)(de)制(zhi)造系統(tong)(tong)CIMS。在此期間,由于信息(xi)(xi)處理(li)能(neng)力(li)(li)的(de)(de)加(jia)強,解(jie)決(jue)高維大(da)系統(tong)(tong)控(kong)制(zhi)、優(you)化(hua)(hua)問題(ti)的(de)(de)大(da)系統(tong)(tong)理(li)論(lun)、解(jie)決(jue)帶(dai)有(you)不確(que)定性控(kong)制(zhi)問題(ti)的(de)(de)魯(lu)棒、自適應(ying)控(kong)制(zhi)理(li)論(lun)、解(jie)決(jue)難以數(shu)學建模系統(tong)(tong)控(kong)制(zhi)問題(ti)的(de)(de)智能(neng)控(kong)制(zhi)理(li)論(lun)等(deng)都成為(wei)自動化(hua)(hua)研究(jiu)領(ling)(ling)域中(zhong)新的(de)(de)熱點(dian),并迅即在各領(ling)(ling)域中(zhong)得到(dao)(dao)了(le)應(ying)用。