自(zi)動化(hua)科學(xue)和(he)技術的(de)(de)發(fa)展,大致(zhi)經歷了這樣幾(ji)個階段,20世紀(ji)40年代(dai)(dai)出(chu)現的(de)(de)經典控(kong)制理(li)論(lun)(lun),為(wei)自(zi)動化(hua)學(xue)科奠定了理(li)論(lun)(lun)基礎。它以(yi)系統的(de)(de)頻(pin)率域描述和(he)分(fen)析設計(ji)方法為(wei)基礎,通(tong)過(guo)(guo)對系統輸入輸出(chu)的(de)(de)頻(pin)域測(ce)試,建(jian)立系統的(de)(de)模型,并通(tong)過(guo)(guo)設計(ji)前饋(kui)補(bu)償和(he)反饋(kui)校正(zheng),使系統穩定運行(xing),并使輸出(chu)達到(dao)期(qi)望值。這通(tong)常(chang)被認為(wei)是以(yi)控(kong)制為(wei)基礎的(de)(de)自(zi)動化(hua)設備的(de)(de)代(dai)(dai)理(li)論(lun)(lun)。
自動化技術廣泛用于工(gong)業(ye)(ye)、農業(ye)(ye)、軍事、科學研究、交通運輸、商業(ye)(ye)、醫療、服務和家庭等方面。采用自動化技術不僅可以(yi)把人(ren)從繁重的(de)體力勞動、部分腦力勞動以(yi)及惡劣、危險(xian)的(de)工(gong)作環(huan)境中解放(fang)出來,而且能擴展人(ren)的(de)器官功能,極大(da)地提(ti)高勞動生產率,增強人(ren)類認識世(shi)界(jie)和改造世(shi)界(jie)的(de)能力。
自(zi)動(dong)化系統中的(de)大型(xing)成套設備,又稱(cheng)自(zi)動(dong)化裝(zhuang)置。機(ji)器或裝(zhuang)置在無人(ren)干預(yu)的(de)情況下按規定的(de)程(cheng)序(xu)或指令自(zi)動(dong)進(jin)行操作或控制的(de)過程(cheng)。因此,自(zi)動(dong)化是(shi)工業、農(nong)業、國防和科學技術現代化的(de)重(zhong)要條件和顯著標志
20世紀60年代,隨(sui)著航天(tian)航空(kong)事(shi)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展,出現了(le)以(yi)狀(zhuang)態(tai)空(kong)間(jian)法為(wei)基(ji)(ji)礎的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現代控(kong)制(zhi)理(li)論(lun)(lun),這一理(li)論(lun)(lun)通(tong)過深入到對系統(tong)內部狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)描述,從信(xin)息層面上更(geng)深刻地刻劃了(le)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征,在此(ci)基(ji)(ji)礎上發(fa)展起來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)態(tai)空(kong)間(jian)設計方法不(bu)僅(jin)可以(yi)處理(li)多(duo)變量系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)問題,而且(qie)在控(kong)制(zhi)中開始滲入優化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)概念,為(wei)實現高質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)(zi)動化(hua)提供了(le)有力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)手(shou)段。在此(ci)期間(jian),自(zi)(zi)動控(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)論(lun)(lun)和應用得到了(le)蓬勃發(fa)展,系統(tong)辨(bian)識、自(zi)(zi)適應等新理(li)論(lun)(lun)和新思想不(bu)斷涌現,并在航天(tian)航空(kong)、工(gong)業(ye)、工(gong)程領域得到了(le)廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用。
20世紀70年代(dai)以來(lai),隨(sui)著(zhu)計(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)技術(shu)(shu)的(de)(de)發展和普及,人們處(chu)理(li)(li)復雜信息(xi)加(jia)工(gong)的(de)(de)能力得(de)到了顯著(zhu)加(jia)強(qiang),從而有力地推動了自(zi)動化技術(shu)(shu)的(de)(de)全方位發展,其最(zui)主要的(de)(de)應(ying)用(yong)領(ling)域是:以計(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)控制(zhi)(zhi)為(wei)(wei)代(dai)表(biao)的(de)(de)工(gong)業(ye)過程控制(zhi)(zhi)和工(gong)業(ye)機(ji)(ji)器人,以計(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)集成(cheng)信息(xi)處(chu)理(li)(li)為(wei)(wei)代(dai)表(biao)的(de)(de)制(zhi)(zhi)造系(xi)(xi)(xi)統CIMS。在(zai)此期間,由于信息(xi)處(chu)理(li)(li)能力的(de)(de)加(jia)強(qiang),解(jie)決高(gao)維大(da)系(xi)(xi)(xi)統控制(zhi)(zhi)、優化問題的(de)(de)大(da)系(xi)(xi)(xi)統理(li)(li)論(lun)、解(jie)決帶(dai)有不確(que)定性控制(zhi)(zhi)問題的(de)(de)魯棒、自(zi)適應(ying)控制(zhi)(zhi)理(li)(li)論(lun)、解(jie)決難以數學建(jian)模(mo)系(xi)(xi)(xi)統控制(zhi)(zhi)問題的(de)(de)智能控制(zhi)(zhi)理(li)(li)論(lun)等都(dou)成(cheng)為(wei)(wei)自(zi)動化研究領(ling)域中(zhong)(zhong)新(xin)的(de)(de)熱點,并迅即在(zai)各領(ling)域中(zhong)(zhong)得(de)到了應(ying)用(yong)。