自(zi)(zi)動化科學和(he)技術的發(fa)展,大致(zhi)經歷了(le)這樣幾個階段,20世紀40年代(dai)出現的經典控制(zhi)理論(lun),為(wei)自(zi)(zi)動化學科奠定了(le)理論(lun)基(ji)礎(chu)。它以系(xi)統的頻(pin)(pin)率域(yu)描述(shu)和(he)分析設(she)計(ji)方法為(wei)基(ji)礎(chu),通(tong)過對系(xi)統輸(shu)入輸(shu)出的頻(pin)(pin)域(yu)測試,建立系(xi)統的模(mo)型,并通(tong)過設(she)計(ji)前饋(kui)(kui)補償和(he)反饋(kui)(kui)校正,使系(xi)統穩定運行(xing),并使輸(shu)出達到期望值(zhi)。這通(tong)常被認為(wei)是以控制(zhi)為(wei)基(ji)礎(chu)的自(zi)(zi)動化設(she)備的代(dai)理論(lun)。
自(zi)動化技術(shu)廣(guang)泛用于工(gong)業(ye)、農業(ye)、軍事、科學(xue)研究、交(jiao)通運輸、商業(ye)、醫療、服務(wu)和家(jia)庭等方面。采用自(zi)動化技術(shu)不僅可以(yi)把人(ren)從繁(fan)重的體力(li)勞(lao)動、部分(fen)腦力(li)勞(lao)動以(yi)及惡劣、危險的工(gong)作環境(jing)中解放出來,而且能(neng)擴展人(ren)的器(qi)官(guan)功能(neng),極(ji)大地提高勞(lao)動生產率,增強人(ren)類(lei)認識世界和改(gai)造世界的能(neng)力(li)。
自動(dong)化系(xi)統中的(de)(de)大型成(cheng)套設備,又稱自動(dong)化裝置(zhi)。機器或裝置(zhi)在(zai)無人干(gan)預(yu)的(de)(de)情況下按規定的(de)(de)程(cheng)序(xu)或指令自動(dong)進(jin)行操作(zuo)或控制的(de)(de)過程(cheng)。因此,自動(dong)化是工業、農業、國防和科學技術現代(dai)化的(de)(de)重要(yao)條件(jian)和顯(xian)著標志
20世紀60年代,隨著航天航空(kong)事業(ye)的發(fa)(fa)展(zhan)(zhan),出現了以狀態(tai)空(kong)間法為(wei)基礎的現代控(kong)(kong)制(zhi)理(li)論,這一(yi)理(li)論通過深(shen)入(ru)到(dao)對系統(tong)內部狀態(tai)的描述(shu),從(cong)信息層面(mian)上(shang)更深(shen)刻地(di)刻劃了系統(tong)的特征,在此基礎上(shang)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)起來(lai)的狀態(tai)空(kong)間設(she)計方法不僅可以處(chu)理(li)多變量系統(tong)的控(kong)(kong)制(zhi)問題(ti),而且在控(kong)(kong)制(zhi)中開(kai)始滲入(ru)優(you)化(hua)的概念(nian),為(wei)實現高質量的自動化(hua)提(ti)供了有(you)力的手段。在此期間,自動控(kong)(kong)制(zhi)的理(li)論和(he)(he)應(ying)用得(de)到(dao)了蓬勃發(fa)(fa)展(zhan)(zhan),系統(tong)辨識(shi)、自適應(ying)等新理(li)論和(he)(he)新思(si)想不斷涌現,并(bing)在航天航空(kong)、工(gong)業(ye)、工(gong)程領域得(de)到(dao)了廣泛的應(ying)用。
20世紀70年代(dai)以來,隨著(zhu)計(ji)算機(ji)技術的(de)(de)(de)(de)(de)發展和(he)普及,人(ren)們處理復雜信(xin)息加(jia)工的(de)(de)(de)(de)(de)能力得到(dao)了(le)顯著(zhu)加(jia)強(qiang)(qiang),從(cong)而(er)有力地推動(dong)了(le)自(zi)動(dong)化技術的(de)(de)(de)(de)(de)全(quan)方位發展,其最(zui)主要的(de)(de)(de)(de)(de)應用領域是:以計(ji)算機(ji)控(kong)(kong)制(zhi)為代(dai)表的(de)(de)(de)(de)(de)工業(ye)(ye)過程(cheng)控(kong)(kong)制(zhi)和(he)工業(ye)(ye)機(ji)器人(ren),以計(ji)算機(ji)集成信(xin)息處理為代(dai)表的(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)造系(xi)統(tong)(tong)CIMS。在此期間,由于信(xin)息處理能力的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)強(qiang)(qiang),解(jie)決高維大系(xi)統(tong)(tong)控(kong)(kong)制(zhi)、優化問題(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)大系(xi)統(tong)(tong)理論、解(jie)決帶有不確定(ding)性控(kong)(kong)制(zhi)問題(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)魯棒、自(zi)適應控(kong)(kong)制(zhi)理論、解(jie)決難以數學建模(mo)系(xi)統(tong)(tong)控(kong)(kong)制(zhi)問題(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)智能控(kong)(kong)制(zhi)理論等都成為自(zi)動(dong)化研究領域中新的(de)(de)(de)(de)(de)熱點,并(bing)迅即在各領域中得到(dao)了(le)應用。