自動(dong)化(hua)科(ke)學(xue)和(he)技術的(de)發(fa)展,大致經歷了(le)這(zhe)(zhe)樣幾(ji)個(ge)階(jie)段(duan),20世(shi)紀(ji)40年代出(chu)現(xian)的(de)經典控制(zhi)理(li)論,為自動(dong)化(hua)學(xue)科(ke)奠定了(le)理(li)論基(ji)(ji)礎。它(ta)以系統的(de)頻率域描述和(he)分(fen)析設計(ji)(ji)方(fang)法為基(ji)(ji)礎,通過對系統輸入輸出(chu)的(de)頻域測(ce)試,建立系統的(de)模(mo)型,并通過設計(ji)(ji)前饋補償和(he)反饋校正,使系統穩定運行,并使輸出(chu)達(da)到(dao)期望值。這(zhe)(zhe)通常被(bei)認(ren)為是以控制(zhi)為基(ji)(ji)礎的(de)自動(dong)化(hua)設備(bei)的(de)代理(li)論。
自動化(hua)技術(shu)廣(guang)泛(fan)用(yong)(yong)于工業、農業、軍事、科(ke)學研究、交通運輸、商業、醫療、服(fu)務和家庭(ting)等方面。采用(yong)(yong)自動化(hua)技術(shu)不僅可以把(ba)人從繁重的體力(li)勞動、部(bu)分(fen)腦力(li)勞動以及(ji)惡劣(lie)、危險(xian)的工作環境中解放出來,而且(qie)能(neng)擴展人的器(qi)官功能(neng),極大地提高勞動生(sheng)產率,增強人類認(ren)識(shi)世界和改(gai)造世界的能(neng)力(li)。
自動化(hua)(hua)系統中的大型成套設備,又稱自動化(hua)(hua)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)。機器(qi)或(huo)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)在無人干預的情(qing)況下按(an)規定的程(cheng)序或(huo)指令自動進(jin)行(xing)操作或(huo)控制的過程(cheng)。因此(ci),自動化(hua)(hua)是工業、農業、國(guo)防(fang)和科(ke)學技術現代化(hua)(hua)的重要(yao)條(tiao)件和顯著標志(zhi)
20世紀60年代,隨著航天航空(kong)事業的(de)(de)發(fa)展,出現(xian)了(le)(le)以狀態空(kong)間(jian)法(fa)為(wei)基(ji)礎(chu)的(de)(de)現(xian)代控制(zhi)(zhi)理(li)論,這(zhe)一理(li)論通過(guo)深(shen)入到(dao)對系統(tong)內部(bu)狀態的(de)(de)描(miao)述,從信(xin)息層面上(shang)更深(shen)刻地刻劃了(le)(le)系統(tong)的(de)(de)特征,在(zai)此基(ji)礎(chu)上(shang)發(fa)展起來的(de)(de)狀態空(kong)間(jian)設(she)計方法(fa)不(bu)僅可以處(chu)理(li)多變量系統(tong)的(de)(de)控制(zhi)(zhi)問題,而(er)且在(zai)控制(zhi)(zhi)中開(kai)始滲(shen)入優(you)化的(de)(de)概念,為(wei)實(shi)現(xian)高質量的(de)(de)自(zi)(zi)(zi)動化提供(gong)了(le)(le)有力的(de)(de)手段(duan)。在(zai)此期間(jian),自(zi)(zi)(zi)動控制(zhi)(zhi)的(de)(de)理(li)論和(he)應用得(de)到(dao)了(le)(le)蓬勃發(fa)展,系統(tong)辨(bian)識、自(zi)(zi)(zi)適(shi)應等新(xin)理(li)論和(he)新(xin)思想(xiang)不(bu)斷涌現(xian),并在(zai)航天航空(kong)、工業、工程領域得(de)到(dao)了(le)(le)廣泛的(de)(de)應用。
20世紀70年代以來,隨著計(ji)算機技(ji)術的發(fa)(fa)展和(he)(he)普(pu)及,人(ren)們處(chu)(chu)理(li)復(fu)雜信(xin)息(xi)加工的能力得(de)(de)到了顯著加強,從而有(you)力地推動(dong)了自動(dong)化技(ji)術的全方位(wei)發(fa)(fa)展,其最主要的應用(yong)領域(yu)是(shi):以計(ji)算機控制為代表(biao)的工業(ye)過程控制和(he)(he)工業(ye)機器人(ren),以計(ji)算機集成(cheng)信(xin)息(xi)處(chu)(chu)理(li)為代表(biao)的制造系(xi)統CIMS。在(zai)此期間,由于信(xin)息(xi)處(chu)(chu)理(li)能力的加強,解(jie)決(jue)高維大系(xi)統控制、優化問題(ti)的大系(xi)統理(li)論(lun)(lun)、解(jie)決(jue)帶有(you)不確定性控制問題(ti)的魯棒、自適(shi)應控制理(li)論(lun)(lun)、解(jie)決(jue)難以數學建模系(xi)統控制問題(ti)的智能控制理(li)論(lun)(lun)等都(dou)成(cheng)為自動(dong)化研(yan)究領域(yu)中(zhong)新的熱點,并迅即在(zai)各領域(yu)中(zhong)得(de)(de)到了應用(yong)。