自動化(hua)科學和(he)技(ji)術的(de)發展,大致經歷(li)了(le)這(zhe)(zhe)樣幾個階段(duan),20世紀40年(nian)代出現(xian)的(de)經典控制理論,為自動化(hua)學科奠定了(le)理論基(ji)礎(chu)。它以(yi)系統的(de)頻(pin)率域描述和(he)分(fen)析設計方法(fa)為基(ji)礎(chu),通過(guo)對系統輸(shu)入輸(shu)出的(de)頻(pin)域測(ce)試(shi),建立系統的(de)模型,并(bing)通過(guo)設計前饋補償和(he)反饋校正,使系統穩(wen)定運行,并(bing)使輸(shu)出達(da)到期(qi)望值。這(zhe)(zhe)通常(chang)被認為是以(yi)控制為基(ji)礎(chu)的(de)自動化(hua)設備的(de)代理論。
自(zi)動化技(ji)術廣泛用(yong)于工(gong)業、農業、軍事、科學研究、交通運輸、商業、醫療、服務和家庭(ting)等方面。采用(yong)自(zi)動化技(ji)術不僅可以把人(ren)(ren)從(cong)繁(fan)重(zhong)的(de)(de)體力(li)勞動、部(bu)分腦(nao)力(li)勞動以及(ji)惡劣(lie)、危險的(de)(de)工(gong)作(zuo)環境中(zhong)解(jie)放出來,而且能擴(kuo)展人(ren)(ren)的(de)(de)器官功(gong)能,極大(da)地提高勞動生產率,增強(qiang)人(ren)(ren)類(lei)認識(shi)世界和改造世界的(de)(de)能力(li)。
自(zi)動(dong)化(hua)系統中的(de)大型成(cheng)套設(she)備,又稱(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)裝置。機器或(huo)裝置在無人干預的(de)情況下按(an)規定的(de)程(cheng)序或(huo)指(zhi)令自(zi)動(dong)進行操作或(huo)控制的(de)過程(cheng)。因此(ci),自(zi)動(dong)化(hua)是工業、農業、國防和科學(xue)技術(shu)現代(dai)化(hua)的(de)重要條件和顯著(zhu)標(biao)志
20世紀60年代,隨著航(hang)(hang)天航(hang)(hang)空(kong)事(shi)業(ye)的(de)(de)(de)發展(zhan),出現(xian)了(le)(le)以狀態空(kong)間(jian)法為基礎(chu)的(de)(de)(de)現(xian)代控(kong)(kong)制理論(lun)(lun),這一理論(lun)(lun)通過深入到對系(xi)統(tong)內部狀態的(de)(de)(de)描述(shu),從信息層面(mian)上更深刻(ke)地刻(ke)劃了(le)(le)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)特(te)征,在(zai)此基礎(chu)上發展(zhan)起(qi)來的(de)(de)(de)狀態空(kong)間(jian)設(she)計方(fang)法不僅可以處理多變量(liang)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)控(kong)(kong)制問題,而且在(zai)控(kong)(kong)制中開(kai)始(shi)滲入優化(hua)的(de)(de)(de)概念,為實現(xian)高質量(liang)的(de)(de)(de)自動化(hua)提供了(le)(le)有力的(de)(de)(de)手(shou)段。在(zai)此期(qi)間(jian),自動控(kong)(kong)制的(de)(de)(de)理論(lun)(lun)和應用得(de)到了(le)(le)蓬(peng)勃發展(zhan),系(xi)統(tong)辨(bian)識、自適應等新(xin)理論(lun)(lun)和新(xin)思想不斷(duan)涌現(xian),并在(zai)航(hang)(hang)天航(hang)(hang)空(kong)、工(gong)業(ye)、工(gong)程(cheng)領(ling)域得(de)到了(le)(le)廣泛的(de)(de)(de)應用。
20世紀70年代以來,隨(sui)著計算機技(ji)術(shu)的(de)發展和(he)普(pu)及,人們處理(li)(li)復雜信(xin)息加工(gong)的(de)能(neng)力得(de)到(dao)了(le)顯著加強,從而(er)有力地推動(dong)了(le)自動(dong)化技(ji)術(shu)的(de)全方位發展,其最主(zhu)要的(de)應用領(ling)域(yu)是:以計算機控制為(wei)代表的(de)工(gong)業過程控制和(he)工(gong)業機器人,以計算機集成信(xin)息處理(li)(li)為(wei)代表的(de)制造系統(tong)(tong)CIMS。在此(ci)期間,由于(yu)信(xin)息處理(li)(li)能(neng)力的(de)加強,解(jie)決(jue)高維(wei)大系統(tong)(tong)控制、優化問(wen)題的(de)大系統(tong)(tong)理(li)(li)論(lun)、解(jie)決(jue)帶有不確定(ding)性控制問(wen)題的(de)魯棒、自適應控制理(li)(li)論(lun)、解(jie)決(jue)難(nan)以數學建模(mo)系統(tong)(tong)控制問(wen)題的(de)智(zhi)能(neng)控制理(li)(li)論(lun)等都成為(wei)自動(dong)化研究領(ling)域(yu)中新(xin)的(de)熱(re)點,并迅即在各(ge)領(ling)域(yu)中得(de)到(dao)了(le)應用。