自動化(hua)科(ke)學(xue)和技術的(de)(de)(de)(de)發展,大致經歷了這(zhe)樣(yang)幾個(ge)階段,20世紀40年(nian)代出現的(de)(de)(de)(de)經典控(kong)制理(li)論,為自動化(hua)學(xue)科(ke)奠(dian)定(ding)(ding)了理(li)論基(ji)(ji)礎(chu)(chu)。它(ta)以系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)域描述和分析(xi)設(she)計(ji)方法為基(ji)(ji)礎(chu)(chu),通(tong)過對系(xi)統(tong)(tong)輸入(ru)輸出的(de)(de)(de)(de)頻(pin)域測試,建立(li)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)模型(xing),并通(tong)過設(she)計(ji)前饋補(bu)償和反饋校正,使系(xi)統(tong)(tong)穩定(ding)(ding)運行,并使輸出達(da)到期望值。這(zhe)通(tong)常被認為是以控(kong)制為基(ji)(ji)礎(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)自動化(hua)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)代理(li)論。
自動(dong)(dong)(dong)化技術廣(guang)泛用于工業、農業、軍事、科(ke)學研究、交通(tong)運(yun)輸、商業、醫療、服務和家庭等方面。采用自動(dong)(dong)(dong)化技術不僅可以(yi)把人從繁重的體(ti)力(li)勞動(dong)(dong)(dong)、部分(fen)腦(nao)力(li)勞動(dong)(dong)(dong)以(yi)及惡劣、危(wei)險的工作環(huan)境中解放出(chu)來,而且能擴(kuo)展人的器官(guan)功能,極大地(di)提高勞動(dong)(dong)(dong)生產率,增(zeng)強(qiang)人類認識世界和改造世界的能力(li)。
自(zi)動化(hua)(hua)系統中的(de)大(da)型(xing)成套(tao)設(she)備(bei),又稱自(zi)動化(hua)(hua)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)。機器或裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)在(zai)無人干(gan)預的(de)情(qing)況下按規定的(de)程序(xu)或指(zhi)令自(zi)動進行操作或控(kong)制的(de)過程。因此,自(zi)動化(hua)(hua)是工業、農(nong)業、國防和科學技術現代化(hua)(hua)的(de)重要條件和顯著標志
20世紀60年(nian)代(dai),隨著(zhu)航天(tian)航空(kong)(kong)(kong)事業的(de)(de)發(fa)展(zhan),出現了(le)以狀態空(kong)(kong)(kong)間(jian)法為基礎(chu)的(de)(de)現代(dai)控(kong)(kong)制理論(lun),這一理論(lun)通過(guo)深(shen)入(ru)到(dao)對系(xi)統(tong)內部狀態的(de)(de)描述,從信息層(ceng)面上(shang)更深(shen)刻地刻劃了(le)系(xi)統(tong)的(de)(de)特征,在此基礎(chu)上(shang)發(fa)展(zhan)起來的(de)(de)狀態空(kong)(kong)(kong)間(jian)設計(ji)方法不(bu)僅可以處理多變(bian)量(liang)系(xi)統(tong)的(de)(de)控(kong)(kong)制問(wen)題,而且在控(kong)(kong)制中開始(shi)滲入(ru)優化的(de)(de)概念,為實現高質(zhi)量(liang)的(de)(de)自動化提(ti)供(gong)了(le)有力的(de)(de)手段。在此期間(jian),自動控(kong)(kong)制的(de)(de)理論(lun)和應(ying)用得到(dao)了(le)蓬勃發(fa)展(zhan),系(xi)統(tong)辨識、自適應(ying)等新(xin)理論(lun)和新(xin)思(si)想(xiang)不(bu)斷涌(yong)現,并在航天(tian)航空(kong)(kong)(kong)、工業、工程領域得到(dao)了(le)廣泛的(de)(de)應(ying)用。
20世紀(ji)70年代以(yi)來,隨著計算(suan)機技(ji)術的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)和普及,人們(men)處(chu)理(li)(li)復(fu)雜(za)信(xin)息(xi)加(jia)工的(de)(de)(de)能(neng)力得到了顯著加(jia)強,從(cong)而有力地推動(dong)(dong)了自動(dong)(dong)化技(ji)術的(de)(de)(de)全(quan)方位發(fa)展(zhan),其最主要(yao)的(de)(de)(de)應(ying)用領(ling)(ling)域是:以(yi)計算(suan)機控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)代表的(de)(de)(de)工業過程控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)和工業機器(qi)人,以(yi)計算(suan)機集成(cheng)信(xin)息(xi)處(chu)理(li)(li)為(wei)代表的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)造系(xi)(xi)統(tong)(tong)CIMS。在(zai)此期間,由于信(xin)息(xi)處(chu)理(li)(li)能(neng)力的(de)(de)(de)加(jia)強,解決(jue)高(gao)維大系(xi)(xi)統(tong)(tong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)、優化問題(ti)的(de)(de)(de)大系(xi)(xi)統(tong)(tong)理(li)(li)論、解決(jue)帶(dai)有不確定(ding)性控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)問題(ti)的(de)(de)(de)魯棒(bang)、自適應(ying)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)(li)論、解決(jue)難以(yi)數學建(jian)模系(xi)(xi)統(tong)(tong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)問題(ti)的(de)(de)(de)智能(neng)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)(li)論等(deng)都成(cheng)為(wei)自動(dong)(dong)化研(yan)究(jiu)領(ling)(ling)域中(zhong)新的(de)(de)(de)熱點,并迅(xun)即在(zai)各領(ling)(ling)域中(zhong)得到了應(ying)用。