自動(dong)化(hua)科(ke)(ke)學和(he)技(ji)術的(de)發展(zhan),大致經歷了(le)這樣(yang)幾個階段(duan),20世紀(ji)40年代出(chu)現的(de)經典控(kong)制理論,為(wei)自動(dong)化(hua)學科(ke)(ke)奠(dian)定了(le)理論基礎(chu)。它以系(xi)統的(de)頻率(lv)域描述和(he)分析(xi)設計(ji)(ji)方法為(wei)基礎(chu),通過對(dui)系(xi)統輸入輸出(chu)的(de)頻域測試,建立系(xi)統的(de)模型,并通過設計(ji)(ji)前饋(kui)補償和(he)反饋(kui)校正,使系(xi)統穩定運行,并使輸出(chu)達到期(qi)望值。這通常被認為(wei)是以控(kong)制為(wei)基礎(chu)的(de)自動(dong)化(hua)設備的(de)代理論。
自(zi)動(dong)化(hua)技術廣泛用于工業(ye)、農業(ye)、軍事、科學研究、交通運輸、商業(ye)、醫(yi)療、服(fu)務和家庭等方面。采用自(zi)動(dong)化(hua)技術不僅可以把人(ren)從(cong)繁重(zhong)的(de)體(ti)力勞動(dong)、部分腦力勞動(dong)以及惡劣(lie)、危(wei)險的(de)工作環境中解放(fang)出(chu)來,而且能(neng)擴展人(ren)的(de)器官功能(neng),極大地(di)提高(gao)勞動(dong)生產率,增強人(ren)類(lei)認識世(shi)界和改(gai)造世(shi)界的(de)能(neng)力。
自(zi)動化系統中的(de)(de)大(da)型(xing)成套(tao)設備,又稱自(zi)動化裝(zhuang)(zhuang)置。機(ji)器或(huo)裝(zhuang)(zhuang)置在無人(ren)干預的(de)(de)情況下按規定(ding)的(de)(de)程(cheng)序或(huo)指(zhi)令自(zi)動進行操作(zuo)或(huo)控制的(de)(de)過程(cheng)。因此,自(zi)動化是(shi)工業、農業、國防和科學技術現代(dai)化的(de)(de)重(zhong)要(yao)條(tiao)件(jian)和顯(xian)著標志
20世紀60年代(dai),隨(sui)著航天航空事(shi)業的(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan),出現(xian)了(le)(le)(le)以狀(zhuang)(zhuang)態(tai)空間法為基(ji)礎(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)現(xian)代(dai)控制理(li)論(lun)(lun),這(zhe)一(yi)理(li)論(lun)(lun)通過深入到對系(xi)統(tong)(tong)內部(bu)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)描述(shu),從信(xin)息(xi)層面(mian)上(shang)更深刻地刻劃(hua)了(le)(le)(le)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)特征,在(zai)(zai)此基(ji)礎(chu)上(shang)發展(zhan)起(qi)來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)空間設計方(fang)法不僅可以處理(li)多變量(liang)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)控制問題,而(er)且在(zai)(zai)控制中開始滲入優(you)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)概念,為實現(xian)高質量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)自動(dong)(dong)化(hua)提供(gong)了(le)(le)(le)有力的(de)(de)(de)(de)(de)手段。在(zai)(zai)此期間,自動(dong)(dong)控制的(de)(de)(de)(de)(de)理(li)論(lun)(lun)和應用(yong)得(de)(de)到了(le)(le)(le)蓬勃發展(zhan),系(xi)統(tong)(tong)辨識、自適(shi)應等(deng)新理(li)論(lun)(lun)和新思想不斷(duan)涌現(xian),并(bing)在(zai)(zai)航天航空、工業、工程領域得(de)(de)到了(le)(le)(le)廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)。
20世紀70年(nian)代以來,隨著(zhu)計算機技(ji)術(shu)的發(fa)展和普及,人(ren)們(men)處理(li)復雜信(xin)息(xi)加工的能(neng)力(li)得(de)到了(le)顯(xian)著(zhu)加強,從而有力(li)地(di)推動(dong)了(le)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)的全(quan)方位發(fa)展,其最主(zhu)要(yao)的應用領(ling)(ling)域是:以計算機控制(zhi)(zhi)為代表的工業(ye)(ye)過程控制(zhi)(zhi)和工業(ye)(ye)機器人(ren),以計算機集成(cheng)信(xin)息(xi)處理(li)為代表的制(zhi)(zhi)造系統CIMS。在此期間,由(you)于信(xin)息(xi)處理(li)能(neng)力(li)的加強,解(jie)決高維大(da)(da)系統控制(zhi)(zhi)、優化(hua)問(wen)(wen)題(ti)(ti)的大(da)(da)系統理(li)論(lun)、解(jie)決帶有不確定性控制(zhi)(zhi)問(wen)(wen)題(ti)(ti)的魯棒、自(zi)適(shi)應控制(zhi)(zhi)理(li)論(lun)、解(jie)決難以數學建模系統控制(zhi)(zhi)問(wen)(wen)題(ti)(ti)的智能(neng)控制(zhi)(zhi)理(li)論(lun)等都(dou)成(cheng)為自(zi)動(dong)化(hua)研究領(ling)(ling)域中(zhong)新的熱點,并迅即在各領(ling)(ling)域中(zhong)得(de)到了(le)應用。