自動(dong)化(hua)科(ke)學和技術的(de)(de)發展(zhan),大致經歷了(le)這(zhe)樣(yang)幾個階(jie)段,20世紀40年代(dai)出(chu)現的(de)(de)經典控制(zhi)理(li)論(lun),為(wei)(wei)(wei)(wei)自動(dong)化(hua)學科(ke)奠(dian)定了(le)理(li)論(lun)基礎(chu)。它以系統(tong)的(de)(de)頻率域描(miao)述和分析設計方法為(wei)(wei)(wei)(wei)基礎(chu),通過對系統(tong)輸入輸出(chu)的(de)(de)頻域測試,建(jian)立系統(tong)的(de)(de)模型,并(bing)通過設計前饋(kui)補(bu)償和反饋(kui)校(xiao)正,使(shi)系統(tong)穩定運(yun)行,并(bing)使(shi)輸出(chu)達到期望值。這(zhe)通常被認為(wei)(wei)(wei)(wei)是以控制(zhi)為(wei)(wei)(wei)(wei)基礎(chu)的(de)(de)自動(dong)化(hua)設備的(de)(de)代(dai)理(li)論(lun)。
自動(dong)化技術廣(guang)泛用于工業(ye)、農業(ye)、軍(jun)事、科學研究、交通運(yun)輸、商業(ye)、醫(yi)療(liao)、服務和家庭等方面(mian)。采用自動(dong)化技術不僅可以(yi)把人從繁重的(de)體力勞動(dong)、部分腦(nao)力勞動(dong)以(yi)及惡劣、危險(xian)的(de)工作環境中解放出(chu)來(lai),而且能(neng)(neng)擴展人的(de)器官(guan)功能(neng)(neng),極大地提高勞動(dong)生產(chan)率,增強人類認識(shi)世界和改造(zao)世界的(de)能(neng)(neng)力。
自(zi)動(dong)(dong)(dong)化系統中的大型(xing)成套設備,又稱自(zi)動(dong)(dong)(dong)化裝(zhuang)置(zhi)。機(ji)器或(huo)裝(zhuang)置(zhi)在無人干預的情況(kuang)下按規定的程(cheng)序(xu)或(huo)指令自(zi)動(dong)(dong)(dong)進行(xing)操作或(huo)控制的過程(cheng)。因此,自(zi)動(dong)(dong)(dong)化是工業、農業、國防和科學技術現代(dai)化的重要條件和顯著標志
20世紀60年代,隨著航(hang)天(tian)航(hang)空(kong)事業的(de)(de)(de)(de)發(fa)展,出現(xian)(xian)了(le)以狀(zhuang)(zhuang)態空(kong)間(jian)法為(wei)基(ji)礎的(de)(de)(de)(de)現(xian)(xian)代控(kong)制(zhi)理(li)(li)論,這一理(li)(li)論通過深(shen)入到對系(xi)統(tong)(tong)內部狀(zhuang)(zhuang)態的(de)(de)(de)(de)描述,從信息層(ceng)面上更深(shen)刻地刻劃了(le)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)特征,在此基(ji)礎上發(fa)展起(qi)來(lai)的(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)(zhuang)態空(kong)間(jian)設計方法不(bu)僅可(ke)以處理(li)(li)多(duo)變量系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)問題,而且在控(kong)制(zhi)中開始滲入優化的(de)(de)(de)(de)概念,為(wei)實(shi)現(xian)(xian)高質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)自動化提供了(le)有力(li)的(de)(de)(de)(de)手段。在此期間(jian),自動控(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)理(li)(li)論和應(ying)(ying)用得到了(le)蓬勃發(fa)展,系(xi)統(tong)(tong)辨識、自適應(ying)(ying)等(deng)新理(li)(li)論和新思想不(bu)斷(duan)涌現(xian)(xian),并在航(hang)天(tian)航(hang)空(kong)、工業、工程(cheng)領域(yu)得到了(le)廣泛的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用。
20世紀70年代(dai)(dai)以(yi)來,隨著(zhu)計算機技(ji)術的(de)(de)(de)(de)發(fa)展和(he)普及,人們處理(li)復(fu)雜信息加工的(de)(de)(de)(de)能(neng)力(li)得到了顯著(zhu)加強,從而有(you)力(li)地推動(dong)(dong)了自動(dong)(dong)化技(ji)術的(de)(de)(de)(de)全方位(wei)發(fa)展,其最主要的(de)(de)(de)(de)應(ying)用領域(yu)是:以(yi)計算機控制(zhi)(zhi)(zhi)為代(dai)(dai)表的(de)(de)(de)(de)工業(ye)過程(cheng)控制(zhi)(zhi)(zhi)和(he)工業(ye)機器人,以(yi)計算機集成(cheng)信息處理(li)為代(dai)(dai)表的(de)(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)造系統(tong)CIMS。在此期(qi)間,由(you)于信息處理(li)能(neng)力(li)的(de)(de)(de)(de)加強,解(jie)(jie)決高(gao)維(wei)大系統(tong)控制(zhi)(zhi)(zhi)、優化問(wen)(wen)題的(de)(de)(de)(de)大系統(tong)理(li)論(lun)、解(jie)(jie)決帶(dai)有(you)不確定(ding)性控制(zhi)(zhi)(zhi)問(wen)(wen)題的(de)(de)(de)(de)魯棒、自適(shi)應(ying)控制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)論(lun)、解(jie)(jie)決難以(yi)數學建模系統(tong)控制(zhi)(zhi)(zhi)問(wen)(wen)題的(de)(de)(de)(de)智能(neng)控制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)論(lun)等都成(cheng)為自動(dong)(dong)化研究領域(yu)中新(xin)的(de)(de)(de)(de)熱點,并迅即在各領域(yu)中得到了應(ying)用。