自(zi)動(dong)化科學(xue)和技術的發展,大(da)致經歷(li)了(le)這樣幾個階段(duan),20世紀40年(nian)代出(chu)現的經典控制理論,為(wei)(wei)自(zi)動(dong)化學(xue)科奠定(ding)了(le)理論基礎(chu)。它(ta)以系(xi)統的頻率域描述和分析設(she)(she)計(ji)方法為(wei)(wei)基礎(chu),通(tong)過(guo)對系(xi)統輸(shu)入輸(shu)出(chu)的頻域測(ce)試(shi),建立系(xi)統的模型(xing),并通(tong)過(guo)設(she)(she)計(ji)前饋(kui)補償和反饋(kui)校正(zheng),使(shi)系(xi)統穩定(ding)運行,并使(shi)輸(shu)出(chu)達到(dao)期望值(zhi)。這通(tong)常(chang)被認為(wei)(wei)是以控制為(wei)(wei)基礎(chu)的自(zi)動(dong)化設(she)(she)備的代理論。
自動(dong)化技術廣泛用于工(gong)業(ye)、農(nong)業(ye)、軍(jun)事、科學研究、交通運輸、商業(ye)、醫療、服務和(he)家庭等方面。采用自動(dong)化技術不僅可以把人從(cong)繁重的體力(li)勞(lao)(lao)動(dong)、部分(fen)腦力(li)勞(lao)(lao)動(dong)以及(ji)惡劣、危險的工(gong)作環境中(zhong)解(jie)放出來,而且能(neng)擴展人的器官功能(neng),極大地提高(gao)勞(lao)(lao)動(dong)生產率,增(zeng)強(qiang)人類認識(shi)世(shi)界(jie)和(he)改造世(shi)界(jie)的能(neng)力(li)。
自(zi)動化系(xi)統中(zhong)的(de)(de)大型成(cheng)套設備(bei),又(you)稱自(zi)動化裝置(zhi)。機器(qi)或裝置(zhi)在無人干預的(de)(de)情況(kuang)下按(an)規定(ding)的(de)(de)程(cheng)(cheng)序(xu)或指令(ling)自(zi)動進行操作或控制的(de)(de)過程(cheng)(cheng)。因此,自(zi)動化是工業、農業、國防和科學(xue)技術現代化的(de)(de)重(zhong)要(yao)條件和顯著標(biao)志
20世紀60年代(dai),隨著(zhu)航(hang)天航(hang)空(kong)事業的(de)(de)發(fa)展(zhan),出現(xian)了(le)以狀(zhuang)態空(kong)間(jian)法(fa)為基(ji)礎的(de)(de)現(xian)代(dai)控(kong)制理論,這一理論通過深(shen)入(ru)到對系(xi)(xi)統(tong)內部狀(zhuang)態的(de)(de)描(miao)述,從信息層面上更深(shen)刻地刻劃(hua)了(le)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)特征,在此基(ji)礎上發(fa)展(zhan)起來的(de)(de)狀(zhuang)態空(kong)間(jian)設計方法(fa)不僅可以處理多(duo)變(bian)量系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)控(kong)制問(wen)題(ti),而且在控(kong)制中(zhong)開(kai)始(shi)滲入(ru)優化(hua)的(de)(de)概(gai)念,為實現(xian)高質量的(de)(de)自動化(hua)提(ti)供了(le)有力的(de)(de)手(shou)段。在此期(qi)間(jian),自動控(kong)制的(de)(de)理論和(he)應用得到了(le)蓬勃發(fa)展(zhan),系(xi)(xi)統(tong)辨識、自適應等新理論和(he)新思想不斷涌現(xian),并(bing)在航(hang)天航(hang)空(kong)、工業、工程領域(yu)得到了(le)廣泛的(de)(de)應用。
20世紀70年代(dai)以(yi)來,隨(sui)著(zhu)計算(suan)機(ji)(ji)技術的(de)發(fa)展和普及,人們(men)處理(li)復(fu)雜信(xin)息(xi)加(jia)工的(de)能(neng)(neng)力得到了(le)(le)顯著(zhu)加(jia)強,從而有力地推動了(le)(le)自動化技術的(de)全方(fang)位(wei)發(fa)展,其最主要的(de)應用領(ling)域(yu)(yu)是:以(yi)計算(suan)機(ji)(ji)控(kong)(kong)制(zhi)為代(dai)表(biao)的(de)工業過程控(kong)(kong)制(zhi)和工業機(ji)(ji)器(qi)人,以(yi)計算(suan)機(ji)(ji)集成信(xin)息(xi)處理(li)為代(dai)表(biao)的(de)制(zhi)造系(xi)統(tong)CIMS。在此期(qi)間,由于信(xin)息(xi)處理(li)能(neng)(neng)力的(de)加(jia)強,解(jie)決(jue)(jue)高維大系(xi)統(tong)控(kong)(kong)制(zhi)、優(you)化問(wen)題(ti)的(de)大系(xi)統(tong)理(li)論(lun)、解(jie)決(jue)(jue)帶有不(bu)確(que)定性控(kong)(kong)制(zhi)問(wen)題(ti)的(de)魯棒、自適應控(kong)(kong)制(zhi)理(li)論(lun)、解(jie)決(jue)(jue)難以(yi)數學建(jian)模系(xi)統(tong)控(kong)(kong)制(zhi)問(wen)題(ti)的(de)智能(neng)(neng)控(kong)(kong)制(zhi)理(li)論(lun)等(deng)都成為自動化研究(jiu)領(ling)域(yu)(yu)中(zhong)新的(de)熱點,并迅即在各領(ling)域(yu)(yu)中(zhong)得到了(le)(le)應用。