自(zi)動(dong)化(hua)科(ke)學和技術的(de)(de)發(fa)展,大致經(jing)歷(li)了這樣幾(ji)個(ge)階段,20世紀40年代(dai)出(chu)現的(de)(de)經(jing)典控制理論,為(wei)自(zi)動(dong)化(hua)學科(ke)奠定了理論基(ji)(ji)礎(chu)。它以系統(tong)的(de)(de)頻(pin)率域描述(shu)和分析(xi)設(she)計方法為(wei)基(ji)(ji)礎(chu),通(tong)(tong)過對系統(tong)輸(shu)入輸(shu)出(chu)的(de)(de)頻(pin)域測試,建立系統(tong)的(de)(de)模型,并通(tong)(tong)過設(she)計前饋(kui)補償和反饋(kui)校正(zheng),使(shi)系統(tong)穩定運行,并使(shi)輸(shu)出(chu)達到期望值。這通(tong)(tong)常被認為(wei)是以控制為(wei)基(ji)(ji)礎(chu)的(de)(de)自(zi)動(dong)化(hua)設(she)備的(de)(de)代(dai)理論。
自動(dong)化技術廣(guang)泛(fan)用于(yu)工業(ye)、農業(ye)、軍事、科學研究(jiu)、交通運輸、商業(ye)、醫(yi)療(liao)、服務和家(jia)庭等方面。采用自動(dong)化技術不(bu)僅可以把人從繁重的(de)體力勞(lao)動(dong)、部分腦力勞(lao)動(dong)以及惡劣(lie)、危險的(de)工作環境中解放(fang)出來,而且能(neng)擴展人的(de)器官功能(neng),極大地提高勞(lao)動(dong)生(sheng)產率,增強人類認識世界(jie)和改造世界(jie)的(de)能(neng)力。
自動化系統中的大型成套設備,又稱(cheng)自動化裝置(zhi)。機(ji)器或(huo)裝置(zhi)在無人干預的情(qing)況下按規定的程序(xu)或(huo)指令自動進行(xing)操(cao)作或(huo)控制的過(guo)程。因(yin)此,自動化是(shi)工業、農(nong)業、國防(fang)和科學技術現代化的重要條件和顯著(zhu)標志
20世(shi)紀60年代,隨著航(hang)天航(hang)空(kong)事業的(de)(de)發(fa)展(zhan),出現(xian)了以(yi)狀態空(kong)間法(fa)為基(ji)礎的(de)(de)現(xian)代控(kong)制(zhi)理(li)論(lun)(lun),這一理(li)論(lun)(lun)通(tong)過深入(ru)到(dao)對系(xi)(xi)(xi)統(tong)內部(bu)狀態的(de)(de)描述,從信息(xi)層面上更深刻地(di)刻劃了系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)特(te)征(zheng),在(zai)此(ci)基(ji)礎上發(fa)展(zhan)起來的(de)(de)狀態空(kong)間設計方法(fa)不僅可以(yi)處理(li)多(duo)變量(liang)系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)控(kong)制(zhi)問題(ti),而(er)且在(zai)控(kong)制(zhi)中開始滲(shen)入(ru)優化的(de)(de)概念,為實現(xian)高(gao)質量(liang)的(de)(de)自(zi)動(dong)(dong)化提(ti)供了有(you)力的(de)(de)手段。在(zai)此(ci)期間,自(zi)動(dong)(dong)控(kong)制(zhi)的(de)(de)理(li)論(lun)(lun)和(he)應用得到(dao)了蓬勃發(fa)展(zhan),系(xi)(xi)(xi)統(tong)辨識、自(zi)適應等新理(li)論(lun)(lun)和(he)新思想不斷涌現(xian),并(bing)在(zai)航(hang)天航(hang)空(kong)、工業、工程領域(yu)得到(dao)了廣泛的(de)(de)應用。
20世(shi)紀70年代以(yi)來,隨著計(ji)算(suan)機(ji)技術的(de)(de)(de)發展(zhan)和普及,人(ren)們處(chu)(chu)理(li)復雜信息加工(gong)(gong)的(de)(de)(de)能(neng)力(li)得(de)到了(le)(le)顯著加強(qiang),從而(er)有力(li)地推動了(le)(le)自動化技術的(de)(de)(de)全方位發展(zhan),其最主要的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)領域(yu)(yu)是:以(yi)計(ji)算(suan)機(ji)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)為代表(biao)(biao)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)業(ye)(ye)過(guo)程控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)和工(gong)(gong)業(ye)(ye)機(ji)器人(ren),以(yi)計(ji)算(suan)機(ji)集(ji)成信息處(chu)(chu)理(li)為代表(biao)(biao)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)造系(xi)(xi)統(tong)CIMS。在此(ci)期間(jian),由于信息處(chu)(chu)理(li)能(neng)力(li)的(de)(de)(de)加強(qiang),解決(jue)高維(wei)大系(xi)(xi)統(tong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、優化問題(ti)的(de)(de)(de)大系(xi)(xi)統(tong)理(li)論(lun)(lun)(lun)、解決(jue)帶有不確(que)定性控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問題(ti)的(de)(de)(de)魯棒、自適應(ying)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理(li)論(lun)(lun)(lun)、解決(jue)難(nan)以(yi)數學建(jian)模系(xi)(xi)統(tong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問題(ti)的(de)(de)(de)智能(neng)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理(li)論(lun)(lun)(lun)等都成為自動化研究領域(yu)(yu)中(zhong)新(xin)的(de)(de)(de)熱點,并迅(xun)即在各領域(yu)(yu)中(zhong)得(de)到了(le)(le)應(ying)用(yong)。