自動化(hua)科學和技術的(de)發(fa)展,大致經歷(li)了這(zhe)樣(yang)幾個階(jie)段,20世紀(ji)40年代出現的(de)經典控制(zhi)理論,為(wei)自動化(hua)學科奠定了理論基礎(chu)(chu)。它以(yi)系(xi)(xi)統的(de)頻率域描述和分(fen)析設計方法為(wei)基礎(chu)(chu),通過對系(xi)(xi)統輸入輸出的(de)頻域測試,建立系(xi)(xi)統的(de)模型,并通過設計前饋補償和反(fan)饋校正,使系(xi)(xi)統穩定運行(xing),并使輸出達到期望(wang)值。這(zhe)通常被認為(wei)是以(yi)控制(zhi)為(wei)基礎(chu)(chu)的(de)自動化(hua)設備的(de)代理論。
自動化技(ji)術(shu)(shu)廣泛(fan)用于工(gong)業、農業、軍事(shi)、科學研究、交通運輸、商業、醫療(liao)、服務和家(jia)庭(ting)等方面。采用自動化技(ji)術(shu)(shu)不僅可以把人(ren)從(cong)繁(fan)重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工(gong)作環境中解放出來,而且能(neng)擴展人(ren)的器官(guan)功能(neng),極(ji)大地(di)提高勞動生產率,增強人(ren)類認(ren)識世(shi)界和改造(zao)世(shi)界的能(neng)力。
自動(dong)(dong)(dong)化(hua)系統中(zhong)的(de)大型成(cheng)套設備(bei),又稱自動(dong)(dong)(dong)化(hua)裝(zhuang)置。機器或(huo)裝(zhuang)置在無人干預(yu)的(de)情況(kuang)下按規(gui)定的(de)程序或(huo)指令自動(dong)(dong)(dong)進行操作或(huo)控制的(de)過程。因此,自動(dong)(dong)(dong)化(hua)是工業、農業、國防和(he)科學(xue)技術現(xian)代化(hua)的(de)重要條件和(he)顯著標志
20世紀60年代,隨(sui)著航天(tian)航空事業的(de)發(fa)展(zhan),出現(xian)(xian)(xian)了(le)(le)以狀態空間(jian)(jian)法為基(ji)礎(chu)的(de)現(xian)(xian)(xian)代控(kong)制(zhi)理(li)(li)論,這一(yi)理(li)(li)論通過深入(ru)到(dao)對系統內部狀態的(de)描述,從(cong)信息層面上更(geng)深刻地刻劃了(le)(le)系統的(de)特征,在此基(ji)礎(chu)上發(fa)展(zhan)起(qi)來的(de)狀態空間(jian)(jian)設計方法不僅可(ke)以處理(li)(li)多變量(liang)系統的(de)控(kong)制(zhi)問(wen)題,而(er)且(qie)在控(kong)制(zhi)中開始滲入(ru)優化(hua)的(de)概念,為實(shi)現(xian)(xian)(xian)高質量(liang)的(de)自(zi)動化(hua)提(ti)供了(le)(le)有(you)力的(de)手段。在此期(qi)間(jian)(jian),自(zi)動控(kong)制(zhi)的(de)理(li)(li)論和應用(yong)得到(dao)了(le)(le)蓬勃發(fa)展(zhan),系統辨識(shi)、自(zi)適應等新(xin)理(li)(li)論和新(xin)思想(xiang)不斷涌現(xian)(xian)(xian),并(bing)在航天(tian)航空、工(gong)業、工(gong)程領域得到(dao)了(le)(le)廣泛的(de)應用(yong)。
20世紀(ji)70年(nian)代以來,隨著計(ji)算機(ji)技術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展和(he)普及,人們處理復雜信息加(jia)工(gong)的(de)(de)(de)(de)能(neng)力得到了顯著加(jia)強,從而有力地推動了自動化技術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)全方位發(fa)展,其最(zui)主要的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)領域是:以計(ji)算機(ji)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)為(wei)(wei)代表的(de)(de)(de)(de)工(gong)業(ye)過程控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)和(he)工(gong)業(ye)機(ji)器人,以計(ji)算機(ji)集(ji)成(cheng)信息處理為(wei)(wei)代表的(de)(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)造系(xi)(xi)統(tong)CIMS。在此(ci)期間,由(you)于信息處理能(neng)力的(de)(de)(de)(de)加(jia)強,解(jie)決高(gao)維大(da)系(xi)(xi)統(tong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、優化問題(ti)的(de)(de)(de)(de)大(da)系(xi)(xi)統(tong)理論、解(jie)決帶有不確定性控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問題(ti)的(de)(de)(de)(de)魯棒(bang)、自適應控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理論、解(jie)決難以數學建(jian)模系(xi)(xi)統(tong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問題(ti)的(de)(de)(de)(de)智能(neng)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理論等(deng)都成(cheng)為(wei)(wei)自動化研究領域中(zhong)(zhong)新的(de)(de)(de)(de)熱點,并迅即在各(ge)領域中(zhong)(zhong)得到了應用(yong)(yong)。