自動化科學(xue)和(he)技術(shu)的(de)發展,大致(zhi)經(jing)歷了(le)這(zhe)(zhe)樣幾(ji)個階段,20世紀40年代(dai)出現的(de)經(jing)典控制理論,為自動化學(xue)科奠定了(le)理論基(ji)礎。它(ta)以系統的(de)頻率域描(miao)述(shu)和(he)分析設計(ji)方法為基(ji)礎,通過對系統輸(shu)入輸(shu)出的(de)頻域測試,建(jian)立系統的(de)模(mo)型,并通過設計(ji)前饋補償和(he)反饋校正(zheng),使系統穩定運(yun)行,并使輸(shu)出達到期望值。這(zhe)(zhe)通常被認(ren)為是以控制為基(ji)礎的(de)自動化設備的(de)代(dai)理論。
自(zi)動化技術(shu)廣泛用于(yu)工(gong)業(ye)、農業(ye)、軍事、科學研究、交通運輸、商業(ye)、醫療、服務和家(jia)庭等(deng)方面。采用自(zi)動化技術(shu)不(bu)僅可以(yi)把人(ren)從繁重的體力(li)勞動、部(bu)分腦力(li)勞動以(yi)及(ji)惡劣、危險(xian)的工(gong)作環境中解放(fang)出(chu)來(lai),而(er)且(qie)能擴展人(ren)的器官功能,極大地提高勞動生產率,增強(qiang)人(ren)類認識世(shi)界和改造世(shi)界的能力(li)。
自(zi)(zi)動化系統(tong)中的大型成套(tao)設備,又稱自(zi)(zi)動化裝(zhuang)置。機器或裝(zhuang)置在無人干預的情況(kuang)下按規定(ding)的程序或指令自(zi)(zi)動進(jin)行操作或控制的過(guo)程。因此,自(zi)(zi)動化是工業(ye)、農(nong)業(ye)、國防和科(ke)學技(ji)術現代化的重(zhong)要條件和顯(xian)著標(biao)志(zhi)
20世紀(ji)60年代(dai),隨(sui)著航(hang)天航(hang)空事業(ye)的(de)(de)(de)發展,出現(xian)(xian)了以狀態空間法(fa)(fa)為基(ji)礎的(de)(de)(de)現(xian)(xian)代(dai)控(kong)(kong)(kong)制理(li)論,這一(yi)理(li)論通(tong)過深(shen)入到對系(xi)統內部狀態的(de)(de)(de)描(miao)述,從信(xin)息(xi)層面(mian)上(shang)(shang)更深(shen)刻(ke)地刻(ke)劃了系(xi)統的(de)(de)(de)特征,在(zai)此(ci)基(ji)礎上(shang)(shang)發展起(qi)來的(de)(de)(de)狀態空間設計方法(fa)(fa)不僅可以處理(li)多變量系(xi)統的(de)(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制問題,而且在(zai)控(kong)(kong)(kong)制中開始滲(shen)入優化的(de)(de)(de)概念(nian),為實現(xian)(xian)高質量的(de)(de)(de)自動(dong)(dong)化提供(gong)了有力(li)的(de)(de)(de)手段。在(zai)此(ci)期間,自動(dong)(dong)控(kong)(kong)(kong)制的(de)(de)(de)理(li)論和應用得到了蓬(peng)勃發展,系(xi)統辨識、自適應等新理(li)論和新思(si)想不斷涌現(xian)(xian),并在(zai)航(hang)天航(hang)空、工業(ye)、工程領域得到了廣(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)應用。
20世紀70年代以(yi)來,隨著(zhu)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)技(ji)術的(de)(de)(de)(de)發展(zhan)和普(pu)及,人們處(chu)(chu)理復雜信息(xi)(xi)加工的(de)(de)(de)(de)能力得(de)到(dao)了(le)顯著(zhu)加強(qiang),從而有力地推(tui)動(dong)了(le)自(zi)動(dong)化技(ji)術的(de)(de)(de)(de)全方位發展(zhan),其最主要(yao)的(de)(de)(de)(de)應用領(ling)域(yu)是:以(yi)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)控(kong)(kong)制(zhi)為代表的(de)(de)(de)(de)工業過程控(kong)(kong)制(zhi)和工業機(ji)(ji)器人,以(yi)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)集成信息(xi)(xi)處(chu)(chu)理為代表的(de)(de)(de)(de)制(zhi)造系(xi)統CIMS。在此期間(jian),由于(yu)信息(xi)(xi)處(chu)(chu)理能力的(de)(de)(de)(de)加強(qiang),解決高維(wei)大系(xi)統控(kong)(kong)制(zhi)、優化問題的(de)(de)(de)(de)大系(xi)統理論、解決帶有不確定(ding)性控(kong)(kong)制(zhi)問題的(de)(de)(de)(de)魯(lu)棒(bang)、自(zi)適應控(kong)(kong)制(zhi)理論、解決難以(yi)數學建模系(xi)統控(kong)(kong)制(zhi)問題的(de)(de)(de)(de)智能控(kong)(kong)制(zhi)理論等都(dou)成為自(zi)動(dong)化研究領(ling)域(yu)中新(xin)的(de)(de)(de)(de)熱(re)點,并(bing)迅即在各領(ling)域(yu)中得(de)到(dao)了(le)應用。