自(zi)動(dong)(dong)化科(ke)學和技術的(de)(de)(de)發展,大致經歷了(le)這樣幾個階段,20世紀(ji)40年代出(chu)現的(de)(de)(de)經典控制(zhi)理(li)論(lun),為自(zi)動(dong)(dong)化學科(ke)奠定(ding)了(le)理(li)論(lun)基礎(chu)。它以系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)頻率域描述和分析設(she)計方法為基礎(chu),通(tong)(tong)過對系統(tong)(tong)輸入輸出(chu)的(de)(de)(de)頻域測試,建立系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)模型,并(bing)通(tong)(tong)過設(she)計前饋補償和反饋校正,使(shi)系統(tong)(tong)穩定(ding)運行,并(bing)使(shi)輸出(chu)達到期望值。這通(tong)(tong)常被認為是(shi)以控制(zhi)為基礎(chu)的(de)(de)(de)自(zi)動(dong)(dong)化設(she)備的(de)(de)(de)代理(li)論(lun)。
自動(dong)(dong)(dong)化(hua)技術廣泛用于工業、農(nong)業、軍事、科學研(yan)究、交通運(yun)輸(shu)、商(shang)業、醫療、服(fu)務和(he)家庭等方面。采用自動(dong)(dong)(dong)化(hua)技術不僅可以把人(ren)從繁重的(de)體力(li)勞動(dong)(dong)(dong)、部分腦(nao)力(li)勞動(dong)(dong)(dong)以及惡劣、危(wei)險的(de)工作(zuo)環境中解(jie)放出來(lai),而且(qie)能擴展(zhan)人(ren)的(de)器官功能,極大地(di)提高(gao)勞動(dong)(dong)(dong)生(sheng)產(chan)率,增強人(ren)類認識世界(jie)和(he)改造世界(jie)的(de)能力(li)。
自動化系統中的(de)(de)大型成(cheng)套設備,又稱自動化裝(zhuang)置。機器或裝(zhuang)置在無(wu)人干預(yu)的(de)(de)情況(kuang)下按規定的(de)(de)程(cheng)(cheng)序或指令自動進行操作(zuo)或控制的(de)(de)過程(cheng)(cheng)。因此,自動化是工業、農業、國(guo)防和(he)科(ke)學(xue)技(ji)術現(xian)代化的(de)(de)重要條件和(he)顯著標(biao)志
20世(shi)紀60年代,隨著航(hang)(hang)天航(hang)(hang)空事業的(de)(de)(de)發展(zhan),出現(xian)了以狀態空間法(fa)(fa)為(wei)基礎的(de)(de)(de)現(xian)代控制理(li)論(lun),這一理(li)論(lun)通過(guo)深(shen)(shen)入到(dao)對系(xi)統內部(bu)狀態的(de)(de)(de)描述(shu),從(cong)信息(xi)層面上更深(shen)(shen)刻地刻劃了系(xi)統的(de)(de)(de)特征,在此基礎上發展(zhan)起來的(de)(de)(de)狀態空間設(she)計方法(fa)(fa)不(bu)僅可(ke)以處理(li)多(duo)變量系(xi)統的(de)(de)(de)控制問題,而且在控制中開始滲入優(you)化的(de)(de)(de)概念(nian),為(wei)實現(xian)高(gao)質量的(de)(de)(de)自動(dong)化提供(gong)了有力(li)的(de)(de)(de)手段。在此期(qi)間,自動(dong)控制的(de)(de)(de)理(li)論(lun)和應(ying)用得(de)到(dao)了蓬勃發展(zhan),系(xi)統辨識(shi)、自適應(ying)等新理(li)論(lun)和新思想不(bu)斷(duan)涌現(xian),并在航(hang)(hang)天航(hang)(hang)空、工(gong)業、工(gong)程領域得(de)到(dao)了廣泛的(de)(de)(de)應(ying)用。
20世(shi)紀70年代以(yi)來(lai),隨著計算機技術(shu)的發展(zhan)和普(pu)及(ji),人(ren)(ren)們處理(li)復雜信(xin)息(xi)加(jia)工(gong)(gong)的能力(li)得到了顯著加(jia)強(qiang),從而有(you)力(li)地推動了自動化(hua)技術(shu)的全方位發展(zhan),其最主要(yao)的應(ying)用領(ling)域(yu)(yu)是(shi):以(yi)計算機控制(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)代表的工(gong)(gong)業過程控制(zhi)(zhi)(zhi)和工(gong)(gong)業機器人(ren)(ren),以(yi)計算機集成信(xin)息(xi)處理(li)為(wei)代表的制(zhi)(zhi)(zhi)造系統(tong)(tong)CIMS。在此(ci)期(qi)間,由(you)于信(xin)息(xi)處理(li)能力(li)的加(jia)強(qiang),解(jie)(jie)決(jue)(jue)高維大(da)系統(tong)(tong)控制(zhi)(zhi)(zhi)、優化(hua)問(wen)(wen)題(ti)的大(da)系統(tong)(tong)理(li)論(lun)、解(jie)(jie)決(jue)(jue)帶有(you)不(bu)確定性控制(zhi)(zhi)(zhi)問(wen)(wen)題(ti)的魯棒、自適應(ying)控制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)論(lun)、解(jie)(jie)決(jue)(jue)難以(yi)數(shu)學(xue)建(jian)模系統(tong)(tong)控制(zhi)(zhi)(zhi)問(wen)(wen)題(ti)的智能控制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)論(lun)等都成為(wei)自動化(hua)研究領(ling)域(yu)(yu)中新的熱點(dian),并迅即在各(ge)領(ling)域(yu)(yu)中得到了應(ying)用。