自動化科學(xue)和技術的(de)(de)發展,大致(zhi)經(jing)歷了這樣幾個階段,20世紀40年代(dai)出(chu)現(xian)的(de)(de)經(jing)典控制(zhi)理(li)論(lun),為自動化學(xue)科奠定(ding)了理(li)論(lun)基(ji)礎(chu)(chu)。它(ta)以(yi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)頻率域(yu)描述和分析設(she)計(ji)方(fang)法為基(ji)礎(chu)(chu),通(tong)(tong)過對系(xi)(xi)(xi)統(tong)輸(shu)入輸(shu)出(chu)的(de)(de)頻域(yu)測試,建立系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)模型(xing),并通(tong)(tong)過設(she)計(ji)前饋(kui)(kui)補償和反饋(kui)(kui)校(xiao)正,使系(xi)(xi)(xi)統(tong)穩定(ding)運行,并使輸(shu)出(chu)達到期望值(zhi)。這通(tong)(tong)常被(bei)認(ren)為是以(yi)控制(zhi)為基(ji)礎(chu)(chu)的(de)(de)自動化設(she)備的(de)(de)代(dai)理(li)論(lun)。
自動(dong)化技術(shu)(shu)廣泛用(yong)于工業、農業、軍事、科學(xue)研究、交通運輸、商業、醫療、服務和家庭等方面。采用(yong)自動(dong)化技術(shu)(shu)不僅可以把人(ren)從繁重(zhong)的體力勞動(dong)、部分腦力勞動(dong)以及惡劣、危險(xian)的工作環境(jing)中(zhong)解放出來,而且能(neng)擴(kuo)展人(ren)的器官功能(neng),極(ji)大地提高(gao)勞動(dong)生產(chan)率,增強人(ren)類認識世(shi)界和改造世(shi)界的能(neng)力。
自(zi)(zi)動(dong)化(hua)系統中的大型成(cheng)套(tao)設備,又稱自(zi)(zi)動(dong)化(hua)裝置。機(ji)器或裝置在無人(ren)干預的情況下按(an)規定的程(cheng)序(xu)或指令自(zi)(zi)動(dong)進行操(cao)作(zuo)或控(kong)制的過(guo)程(cheng)。因此,自(zi)(zi)動(dong)化(hua)是(shi)工業(ye)、農業(ye)、國(guo)防和(he)科學技術現代化(hua)的重(zhong)要條件和(he)顯著標(biao)志
20世(shi)紀60年代(dai),隨著航(hang)(hang)天(tian)航(hang)(hang)空(kong)事業的(de)發展,出現(xian)了(le)以狀(zhuang)(zhuang)態(tai)空(kong)間法為基(ji)礎(chu)的(de)現(xian)代(dai)控(kong)制(zhi)理(li)論(lun),這一理(li)論(lun)通過(guo)深入到(dao)對系統(tong)(tong)(tong)內部狀(zhuang)(zhuang)態(tai)的(de)描述,從信息(xi)層(ceng)面上更深刻地刻劃了(le)系統(tong)(tong)(tong)的(de)特征(zheng),在此基(ji)礎(chu)上發展起來的(de)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)空(kong)間設計方法不僅可(ke)以處理(li)多變量系統(tong)(tong)(tong)的(de)控(kong)制(zhi)問題,而且在控(kong)制(zhi)中開始滲(shen)入優(you)化的(de)概念,為實(shi)現(xian)高質量的(de)自動化提(ti)供(gong)了(le)有(you)力的(de)手段(duan)。在此期(qi)間,自動控(kong)制(zhi)的(de)理(li)論(lun)和(he)應(ying)用得到(dao)了(le)蓬勃發展,系統(tong)(tong)(tong)辨(bian)識(shi)、自適應(ying)等新(xin)理(li)論(lun)和(he)新(xin)思想不斷涌現(xian),并在航(hang)(hang)天(tian)航(hang)(hang)空(kong)、工(gong)業、工(gong)程領域得到(dao)了(le)廣(guang)泛的(de)應(ying)用。
20世(shi)紀70年代(dai)以(yi)來,隨著計算(suan)機(ji)技(ji)術的(de)發展(zhan)和普及,人(ren)們處理復雜信(xin)息(xi)(xi)加(jia)工的(de)能(neng)力(li)得到了顯著加(jia)強,從而有(you)力(li)地推(tui)動(dong)(dong)(dong)了自(zi)動(dong)(dong)(dong)化(hua)技(ji)術的(de)全方位發展(zhan),其(qi)最主要的(de)應用領(ling)域是:以(yi)計算(suan)機(ji)控(kong)制(zhi)為(wei)代(dai)表(biao)的(de)工業(ye)過(guo)程(cheng)控(kong)制(zhi)和工業(ye)機(ji)器人(ren),以(yi)計算(suan)機(ji)集成(cheng)信(xin)息(xi)(xi)處理為(wei)代(dai)表(biao)的(de)制(zhi)造系(xi)(xi)統(tong)CIMS。在此期間,由于(yu)信(xin)息(xi)(xi)處理能(neng)力(li)的(de)加(jia)強,解決高維大系(xi)(xi)統(tong)控(kong)制(zhi)、優化(hua)問(wen)(wen)題(ti)的(de)大系(xi)(xi)統(tong)理論(lun)、解決帶有(you)不(bu)確定性控(kong)制(zhi)問(wen)(wen)題(ti)的(de)魯(lu)棒、自(zi)適應控(kong)制(zhi)理論(lun)、解決難以(yi)數學建(jian)模系(xi)(xi)統(tong)控(kong)制(zhi)問(wen)(wen)題(ti)的(de)智能(neng)控(kong)制(zhi)理論(lun)等(deng)都成(cheng)為(wei)自(zi)動(dong)(dong)(dong)化(hua)研究領(ling)域中(zhong)新的(de)熱點,并迅即在各領(ling)域中(zhong)得到了應用。