自(zi)動化科學和(he)技術的(de)發展,大致經(jing)歷了這樣幾(ji)個階段,20世紀(ji)40年代(dai)出(chu)現的(de)經(jing)典控制理論(lun),為(wei)自(zi)動化學科奠定(ding)了理論(lun)基礎。它以(yi)系(xi)統的(de)頻(pin)率域描述和(he)分析設計方法為(wei)基礎,通過對系(xi)統輸入輸出(chu)的(de)頻(pin)域測試(shi),建立系(xi)統的(de)模(mo)型(xing),并通過設計前饋補償和(he)反饋校正,使系(xi)統穩定(ding)運行,并使輸出(chu)達到(dao)期(qi)望值(zhi)。這通常被認為(wei)是以(yi)控制為(wei)基礎的(de)自(zi)動化設備(bei)的(de)代(dai)理論(lun)。
自動(dong)化(hua)技術(shu)廣泛用(yong)于工(gong)業(ye)、農業(ye)、軍事(shi)、科學研究、交通(tong)運輸、商業(ye)、醫療、服務和家庭等方面。采用(yong)自動(dong)化(hua)技術(shu)不(bu)僅(jin)可以(yi)把人(ren)從繁(fan)重(zhong)的(de)體力(li)勞動(dong)、部分腦力(li)勞動(dong)以(yi)及惡劣、危險的(de)工(gong)作環(huan)境中解(jie)放出來,而(er)且能擴展人(ren)的(de)器官(guan)功能,極大地提高勞動(dong)生產率,增(zeng)強人(ren)類認識世(shi)界和改造世(shi)界的(de)能力(li)。
自(zi)動(dong)化(hua)系(xi)統中的大(da)型成套設(she)備,又(you)稱自(zi)動(dong)化(hua)裝置。機器或裝置在無人干(gan)預的情況下按(an)規定的程序或指令自(zi)動(dong)進行操作或控制的過(guo)程。因此,自(zi)動(dong)化(hua)是(shi)工(gong)業(ye)、農業(ye)、國(guo)防和(he)科學技術(shu)現代化(hua)的重(zhong)要(yao)條件和(he)顯著標(biao)志(zhi)
20世(shi)紀60年代,隨著航天航空(kong)事業的(de)(de)發展,出現了(le)以狀態空(kong)間法(fa)為基礎的(de)(de)現代控(kong)制(zhi)理論,這一理論通過深入到對(dui)系(xi)(xi)統(tong)內部狀態的(de)(de)描述(shu),從信息層(ceng)面上更深刻地刻劃了(le)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)特征,在(zai)此基礎上發展起(qi)來(lai)的(de)(de)狀態空(kong)間設(she)計方(fang)法(fa)不(bu)僅可以處理多變量系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)控(kong)制(zhi)問(wen)題,而(er)且(qie)在(zai)控(kong)制(zhi)中開(kai)始滲入優化的(de)(de)概念(nian),為實現高(gao)質(zhi)量的(de)(de)自動化提(ti)供(gong)了(le)有(you)力(li)的(de)(de)手段。在(zai)此期間,自動控(kong)制(zhi)的(de)(de)理論和應用(yong)得(de)到了(le)蓬勃發展,系(xi)(xi)統(tong)辨(bian)識、自適(shi)應等新(xin)理論和新(xin)思(si)想不(bu)斷涌現,并在(zai)航天航空(kong)、工業、工程領域得(de)到了(le)廣泛(fan)的(de)(de)應用(yong)。
20世(shi)紀70年代以來,隨著計(ji)算機(ji)(ji)技術的(de)(de)(de)發展和(he)普及,人們(men)處理(li)復雜信(xin)息加(jia)工的(de)(de)(de)能力得到了顯著加(jia)強(qiang),從(cong)而(er)有力地推動(dong)了自(zi)(zi)動(dong)化(hua)技術的(de)(de)(de)全方(fang)位發展,其最主要(yao)的(de)(de)(de)應用領域是:以計(ji)算機(ji)(ji)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)為代表(biao)的(de)(de)(de)工業(ye)過程控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)工業(ye)機(ji)(ji)器人,以計(ji)算機(ji)(ji)集成信(xin)息處理(li)為代表(biao)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造系(xi)統CIMS。在此期間,由于信(xin)息處理(li)能力的(de)(de)(de)加(jia)強(qiang),解決(jue)高(gao)維大系(xi)統控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、優化(hua)問題的(de)(de)(de)大系(xi)統理(li)論、解決(jue)帶有不(bu)確定性(xing)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)問題的(de)(de)(de)魯棒、自(zi)(zi)適應控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)理(li)論、解決(jue)難以數(shu)學建模系(xi)統控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)問題的(de)(de)(de)智能控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)理(li)論等都(dou)成為自(zi)(zi)動(dong)化(hua)研(yan)究領域中(zhong)新的(de)(de)(de)熱點(dian),并迅即在各領域中(zhong)得到了應用。