自動化科學(xue)和(he)技(ji)術的(de)(de)發展(zhan),大(da)致經歷了(le)這(zhe)樣幾個階段,20世(shi)紀40年代出(chu)現的(de)(de)經典控(kong)制理論,為自動化學(xue)科奠定(ding)了(le)理論基(ji)礎。它以(yi)(yi)系(xi)統(tong)的(de)(de)頻率(lv)域(yu)描述和(he)分析設(she)計方法為基(ji)礎,通過(guo)(guo)對系(xi)統(tong)輸(shu)入輸(shu)出(chu)的(de)(de)頻域(yu)測試,建立系(xi)統(tong)的(de)(de)模(mo)型(xing),并通過(guo)(guo)設(she)計前(qian)饋補償和(he)反(fan)饋校正,使系(xi)統(tong)穩定(ding)運行(xing),并使輸(shu)出(chu)達到(dao)期望值(zhi)。這(zhe)通常被認為是以(yi)(yi)控(kong)制為基(ji)礎的(de)(de)自動化設(she)備(bei)的(de)(de)代理論。
自動(dong)(dong)(dong)化(hua)(hua)技術廣泛用(yong)(yong)于工業(ye)(ye)、農業(ye)(ye)、軍事、科學(xue)研究(jiu)、交通運輸、商業(ye)(ye)、醫療、服務(wu)和(he)家庭等(deng)方面。采用(yong)(yong)自動(dong)(dong)(dong)化(hua)(hua)技術不僅(jin)可(ke)以把人(ren)從繁重(zhong)的(de)(de)體力(li)(li)勞動(dong)(dong)(dong)、部分腦力(li)(li)勞動(dong)(dong)(dong)以及(ji)惡劣(lie)、危險的(de)(de)工作環境中(zhong)解(jie)放(fang)出來,而且能(neng)擴展人(ren)的(de)(de)器官功能(neng),極大地提(ti)高勞動(dong)(dong)(dong)生產率(lv),增強人(ren)類認識(shi)世(shi)界和(he)改(gai)造(zao)世(shi)界的(de)(de)能(neng)力(li)(li)。
自(zi)(zi)動(dong)化系(xi)統中的(de)(de)大(da)型成套設備(bei),又稱自(zi)(zi)動(dong)化裝置。機器或裝置在無人干預的(de)(de)情況下按規定的(de)(de)程(cheng)序或指令自(zi)(zi)動(dong)進行(xing)操作或控制的(de)(de)過程(cheng)。因此(ci),自(zi)(zi)動(dong)化是工(gong)業、農業、國(guo)防和科(ke)學技術(shu)現(xian)代化的(de)(de)重要條(tiao)件和顯(xian)著標志(zhi)
20世紀60年代,隨(sui)著航天航空(kong)(kong)事業的(de)(de)(de)(de)發(fa)展,出現(xian)(xian)了(le)以狀態空(kong)(kong)間(jian)法為基(ji)礎(chu)的(de)(de)(de)(de)現(xian)(xian)代控(kong)制(zhi)理論(lun)(lun),這一理論(lun)(lun)通(tong)過深(shen)入到對(dui)系(xi)統內部狀態的(de)(de)(de)(de)描述,從信息(xi)層(ceng)面上(shang)更深(shen)刻(ke)地刻(ke)劃了(le)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)特征,在(zai)此基(ji)礎(chu)上(shang)發(fa)展起來的(de)(de)(de)(de)狀態空(kong)(kong)間(jian)設計方(fang)法不(bu)僅可以處理多變量系(xi)統的(de)(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)問題(ti),而(er)且在(zai)控(kong)制(zhi)中(zhong)開始滲入優(you)化(hua)的(de)(de)(de)(de)概念,為實現(xian)(xian)高(gao)質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)自動化(hua)提供了(le)有力的(de)(de)(de)(de)手段。在(zai)此期間(jian),自動控(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)理論(lun)(lun)和應用得到了(le)蓬勃發(fa)展,系(xi)統辨識、自適應等(deng)新理論(lun)(lun)和新思想不(bu)斷涌現(xian)(xian),并在(zai)航天航空(kong)(kong)、工(gong)業、工(gong)程(cheng)領(ling)域得到了(le)廣泛(fan)的(de)(de)(de)(de)應用。
20世紀70年(nian)代(dai)以來,隨(sui)著計算機(ji)技術的(de)發展(zhan)和(he)普及(ji),人們處(chu)(chu)理復雜信息(xi)(xi)(xi)加工(gong)的(de)能(neng)(neng)力(li)(li)得到了顯著加強,從而有(you)力(li)(li)地推動(dong)了自動(dong)化(hua)(hua)技術的(de)全方位發展(zhan),其最主(zhu)要的(de)應用領域是:以計算機(ji)控(kong)制(zhi)(zhi)為代(dai)表的(de)工(gong)業過程控(kong)制(zhi)(zhi)和(he)工(gong)業機(ji)器(qi)人,以計算機(ji)集成信息(xi)(xi)(xi)處(chu)(chu)理為代(dai)表的(de)制(zhi)(zhi)造(zao)系(xi)統(tong)CIMS。在(zai)此期間(jian),由于信息(xi)(xi)(xi)處(chu)(chu)理能(neng)(neng)力(li)(li)的(de)加強,解(jie)決高(gao)維大系(xi)統(tong)控(kong)制(zhi)(zhi)、優(you)化(hua)(hua)問題的(de)大系(xi)統(tong)理論、解(jie)決帶有(you)不確(que)定性控(kong)制(zhi)(zhi)問題的(de)魯棒、自適(shi)應控(kong)制(zhi)(zhi)理論、解(jie)決難以數(shu)學(xue)建(jian)模系(xi)統(tong)控(kong)制(zhi)(zhi)問題的(de)智能(neng)(neng)控(kong)制(zhi)(zhi)理論等都(dou)成為自動(dong)化(hua)(hua)研究領域中(zhong)新的(de)熱點,并(bing)迅即在(zai)各領域中(zhong)得到了應用。