自(zi)動(dong)化(hua)(hua)科學(xue)和(he)技術的(de)發展,大致(zhi)經歷了這樣幾個階段,20世紀40年代出現的(de)經典控制(zhi)理(li)論,為自(zi)動(dong)化(hua)(hua)學(xue)科奠定了理(li)論基(ji)礎。它以系(xi)(xi)統(tong)的(de)頻(pin)率域(yu)(yu)描(miao)述和(he)分析(xi)設計(ji)方(fang)法(fa)為基(ji)礎,通過對(dui)系(xi)(xi)統(tong)輸入輸出的(de)頻(pin)域(yu)(yu)測試,建立系(xi)(xi)統(tong)的(de)模(mo)型,并(bing)通過設計(ji)前饋補(bu)償和(he)反饋校(xiao)正,使(shi)系(xi)(xi)統(tong)穩(wen)定運行,并(bing)使(shi)輸出達到期望(wang)值(zhi)。這通常被(bei)認(ren)為是以控制(zhi)為基(ji)礎的(de)自(zi)動(dong)化(hua)(hua)設備的(de)代理(li)論。
自動化(hua)技(ji)術廣泛用于工業(ye)(ye)、農業(ye)(ye)、軍事、科學研究、交通運輸、商業(ye)(ye)、醫(yi)療、服務和(he)家庭等方面。采用自動化(hua)技(ji)術不(bu)僅可以(yi)把(ba)人從繁重的(de)體(ti)力勞動、部分腦力勞動以(yi)及惡劣、危險(xian)的(de)工作環境(jing)中解(jie)放(fang)出來,而且能擴展人的(de)器官功能,極大(da)地提高勞動生產(chan)率,增強人類(lei)認識世界和(he)改(gai)造世界的(de)能力。
自動化系統(tong)中的大(da)型成套設備,又稱自動化裝(zhuang)(zhuang)置。機器或裝(zhuang)(zhuang)置在(zai)無人干預的情況下按規定的程(cheng)序或指令(ling)自動進行操作或控(kong)制的過程(cheng)。因此(ci),自動化是(shi)工業、農業、國防和(he)科學技(ji)術現代化的重(zhong)要條件和(he)顯著(zhu)標志
20世紀(ji)60年代,隨著航天航空事業(ye)的發(fa)展(zhan),出現了(le)(le)以狀(zhuang)態空間法(fa)為基(ji)礎(chu)的現代控(kong)制理論(lun),這一理論(lun)通過深(shen)入到對系(xi)統內(nei)部狀(zhuang)態的描述,從信息層面(mian)上更深(shen)刻(ke)(ke)地刻(ke)(ke)劃了(le)(le)系(xi)統的特征(zheng),在此基(ji)礎(chu)上發(fa)展(zhan)起來(lai)的狀(zhuang)態空間設計方法(fa)不僅可(ke)以處理多變量(liang)(liang)系(xi)統的控(kong)制問題(ti),而且在控(kong)制中開始滲入優化的概念,為實(shi)現高質量(liang)(liang)的自動化提供了(le)(le)有力的手(shou)段。在此期間,自動控(kong)制的理論(lun)和應(ying)(ying)用(yong)得到了(le)(le)蓬勃發(fa)展(zhan),系(xi)統辨識(shi)、自適(shi)應(ying)(ying)等新理論(lun)和新思(si)想不斷(duan)涌現,并在航天航空、工(gong)業(ye)、工(gong)程領域得到了(le)(le)廣泛的應(ying)(ying)用(yong)。
20世紀70年代(dai)(dai)以(yi)(yi)來,隨著計(ji)算機技術(shu)的(de)(de)發展(zhan)和普及,人們處理(li)復雜信息(xi)加工(gong)(gong)的(de)(de)能(neng)力得(de)到(dao)了顯著加強(qiang),從而(er)有(you)力地推動了自動化技術(shu)的(de)(de)全(quan)方(fang)位(wei)發展(zhan),其最(zui)主要(yao)的(de)(de)應用領域是:以(yi)(yi)計(ji)算機控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)為代(dai)(dai)表(biao)的(de)(de)工(gong)(gong)業過程控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)和工(gong)(gong)業機器人,以(yi)(yi)計(ji)算機集成信息(xi)處理(li)為代(dai)(dai)表(biao)的(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)造系(xi)(xi)統CIMS。在此期間,由于信息(xi)處理(li)能(neng)力的(de)(de)加強(qiang),解決(jue)高維大(da)系(xi)(xi)統控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)、優化問(wen)題(ti)的(de)(de)大(da)系(xi)(xi)統理(li)論、解決(jue)帶(dai)有(you)不(bu)確定性控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)的(de)(de)魯棒、自適(shi)應控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)論、解決(jue)難(nan)以(yi)(yi)數學建模(mo)系(xi)(xi)統控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)的(de)(de)智能(neng)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)論等都成為自動化研究領域中新(xin)的(de)(de)熱點,并(bing)迅即在各(ge)領域中得(de)到(dao)了應用。