自(zi)動(dong)化科學和(he)技術的(de)發展,大致經歷了(le)這樣幾個階段,20世紀(ji)40年代(dai)出現的(de)經典控制理論(lun)(lun),為(wei)自(zi)動(dong)化學科奠定(ding)了(le)理論(lun)(lun)基礎。它以系(xi)統的(de)頻率域(yu)描述和(he)分析設(she)計方法為(wei)基礎,通過(guo)對(dui)系(xi)統輸(shu)(shu)入輸(shu)(shu)出的(de)頻域(yu)測(ce)試,建立系(xi)統的(de)模型,并通過(guo)設(she)計前(qian)饋(kui)補償和(he)反饋(kui)校正,使系(xi)統穩定(ding)運行,并使輸(shu)(shu)出達到期望(wang)值。這通常被認為(wei)是(shi)以控制為(wei)基礎的(de)自(zi)動(dong)化設(she)備的(de)代(dai)理論(lun)(lun)。
自動化技術(shu)廣泛用于工(gong)業、農(nong)業、軍(jun)事、科學研究、交通運輸、商(shang)業、醫療、服務和(he)家庭等方(fang)面。采用自動化技術(shu)不僅可以把人(ren)從(cong)繁重的(de)體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險(xian)的(de)工(gong)作環境中解(jie)放出來,而(er)且能(neng)擴展(zhan)人(ren)的(de)器官功能(neng),極大地提高勞動生產率(lv),增(zeng)強人(ren)類認(ren)識(shi)世(shi)界(jie)和(he)改造(zao)世(shi)界(jie)的(de)能(neng)力。
自(zi)動(dong)化(hua)系統中的(de)大型(xing)成套(tao)設備,又稱(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)裝置(zhi)。機器(qi)或(huo)裝置(zhi)在無人干預的(de)情況(kuang)下按規定的(de)程(cheng)序(xu)或(huo)指令(ling)自(zi)動(dong)進行(xing)操作或(huo)控制(zhi)的(de)過程(cheng)。因此(ci),自(zi)動(dong)化(hua)是(shi)工業(ye)(ye)、農業(ye)(ye)、國防(fang)和科學(xue)技術現代化(hua)的(de)重(zhong)要條件和顯著(zhu)標志
20世紀60年代,隨(sui)著航(hang)天(tian)(tian)航(hang)空(kong)(kong)事業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan),出(chu)現了(le)以(yi)狀態(tai)空(kong)(kong)間法為基礎的(de)(de)(de)(de)(de)(de)現代控制(zhi)理論,這一理論通(tong)過深入(ru)到(dao)對系(xi)(xi)統內部狀態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)描述,從信息層面上更深刻(ke)地刻(ke)劃(hua)了(le)系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征,在此(ci)基礎上發(fa)展(zhan)起來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)狀態(tai)空(kong)(kong)間設計方法不僅可(ke)以(yi)處理多變(bian)量系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)控制(zhi)問題,而且在控制(zhi)中(zhong)開始滲(shen)入(ru)優化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)概念,為實(shi)現高質量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)動(dong)化(hua)提供了(le)有力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)手段。在此(ci)期間,自(zi)動(dong)控制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)理論和應(ying)用(yong)得到(dao)了(le)蓬勃發(fa)展(zhan),系(xi)(xi)統辨識、自(zi)適應(ying)等新(xin)理論和新(xin)思(si)想不斷涌(yong)現,并在航(hang)天(tian)(tian)航(hang)空(kong)(kong)、工(gong)業、工(gong)程(cheng)領(ling)域得到(dao)了(le)廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)。
20世紀(ji)70年代以(yi)來,隨著計算機技術(shu)的(de)(de)(de)發展(zhan)和普及,人們處(chu)(chu)理復雜信息加工(gong)的(de)(de)(de)能(neng)力得(de)(de)到了(le)顯著加強(qiang),從而有(you)力地推(tui)動(dong)了(le)自(zi)動(dong)化技術(shu)的(de)(de)(de)全方位發展(zhan),其(qi)最主(zhu)要的(de)(de)(de)應(ying)用領域是:以(yi)計算機控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)代表的(de)(de)(de)工(gong)業過程(cheng)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和工(gong)業機器人,以(yi)計算機集成信息處(chu)(chu)理為(wei)代表的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造系(xi)統(tong)CIMS。在此期間,由于(yu)信息處(chu)(chu)理能(neng)力的(de)(de)(de)加強(qiang),解決(jue)高維大系(xi)統(tong)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、優化問題的(de)(de)(de)大系(xi)統(tong)理論(lun)、解決(jue)帶有(you)不(bu)確(que)定性控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)問題的(de)(de)(de)魯棒、自(zi)適應(ying)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)理論(lun)、解決(jue)難以(yi)數學建(jian)模(mo)系(xi)統(tong)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)問題的(de)(de)(de)智能(neng)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)理論(lun)等(deng)都成為(wei)自(zi)動(dong)化研究領域中新(xin)的(de)(de)(de)熱點,并迅即在各領域中得(de)(de)到了(le)應(ying)用。