自動化科(ke)(ke)學(xue)和技術的(de)發(fa)展,大(da)致經歷了這樣幾(ji)個階段,20世紀40年代出(chu)現的(de)經典控制理(li)(li)論,為(wei)自動化學(xue)科(ke)(ke)奠定(ding)(ding)了理(li)(li)論基礎。它以(yi)系(xi)統(tong)(tong)的(de)頻(pin)率域描述(shu)和分析(xi)設計(ji)方(fang)法為(wei)基礎,通(tong)過(guo)對系(xi)統(tong)(tong)輸入(ru)輸出(chu)的(de)頻(pin)域測(ce)試,建立(li)系(xi)統(tong)(tong)的(de)模型,并(bing)通(tong)過(guo)設計(ji)前饋補償和反饋校正(zheng),使系(xi)統(tong)(tong)穩定(ding)(ding)運行,并(bing)使輸出(chu)達到期望值(zhi)。這通(tong)常被認為(wei)是以(yi)控制為(wei)基礎的(de)自動化設備的(de)代理(li)(li)論。
自(zi)動(dong)(dong)化(hua)技(ji)術廣泛用于(yu)工業(ye)、農業(ye)、軍事、科學研(yan)究、交通(tong)運輸、商業(ye)、醫療、服務(wu)和家(jia)庭等方面。采用自(zi)動(dong)(dong)化(hua)技(ji)術不僅可以把(ba)人(ren)從(cong)繁重的體力(li)勞(lao)動(dong)(dong)、部(bu)分腦力(li)勞(lao)動(dong)(dong)以及(ji)惡(e)劣、危險的工作環(huan)境中解(jie)放出來,而且能(neng)(neng)擴展人(ren)的器官功能(neng)(neng),極大地提(ti)高勞(lao)動(dong)(dong)生產率(lv),增強人(ren)類認識世界(jie)和改造世界(jie)的能(neng)(neng)力(li)。
自動(dong)化(hua)系(xi)統中(zhong)的(de)(de)(de)大型成套(tao)設備(bei),又稱自動(dong)化(hua)裝置。機器或裝置在(zai)無人干預的(de)(de)(de)情況下按規定的(de)(de)(de)程序(xu)或指令自動(dong)進行操作或控制的(de)(de)(de)過程。因此,自動(dong)化(hua)是(shi)工業、農(nong)業、國防和(he)科學技術現代化(hua)的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)條件(jian)和(he)顯(xian)著(zhu)標(biao)志
20世紀60年代,隨著航(hang)天(tian)(tian)航(hang)空事業的(de)(de)發展,出現(xian)(xian)了以狀(zhuang)態(tai)空間法為(wei)基礎的(de)(de)現(xian)(xian)代控制理論,這一理論通過深(shen)入到(dao)對系統(tong)內部(bu)狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)描述,從信息層面上更深(shen)刻地刻劃了系統(tong)的(de)(de)特(te)征,在此(ci)基礎上發展起來的(de)(de)狀(zhuang)態(tai)空間設計方法不僅(jin)可以處理多變量系統(tong)的(de)(de)控制問題,而(er)且(qie)在控制中開始滲入優化的(de)(de)概(gai)念,為(wei)實(shi)現(xian)(xian)高(gao)質量的(de)(de)自動(dong)化提供了有力的(de)(de)手段。在此(ci)期間,自動(dong)控制的(de)(de)理論和應用得到(dao)了蓬勃發展,系統(tong)辨識(shi)、自適應等新(xin)(xin)理論和新(xin)(xin)思想不斷涌現(xian)(xian),并在航(hang)天(tian)(tian)航(hang)空、工(gong)業、工(gong)程領域(yu)得到(dao)了廣泛的(de)(de)應用。
20世紀(ji)70年(nian)代(dai)以來,隨著計算機(ji)技術的(de)(de)(de)(de)發展(zhan)和普及,人們處(chu)理(li)(li)(li)復雜信息(xi)加工的(de)(de)(de)(de)能(neng)力(li)(li)得到了(le)顯著加強,從(cong)而有(you)力(li)(li)地推動了(le)自(zi)動化技術的(de)(de)(de)(de)全方位發展(zhan),其最主要的(de)(de)(de)(de)應用領(ling)域是(shi):以計算機(ji)控(kong)制(zhi)為(wei)(wei)代(dai)表(biao)的(de)(de)(de)(de)工業過程控(kong)制(zhi)和工業機(ji)器(qi)人,以計算機(ji)集成信息(xi)處(chu)理(li)(li)(li)為(wei)(wei)代(dai)表(biao)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)造(zao)系(xi)統CIMS。在此期間(jian),由于信息(xi)處(chu)理(li)(li)(li)能(neng)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)加強,解決(jue)高維大系(xi)統控(kong)制(zhi)、優化問(wen)題的(de)(de)(de)(de)大系(xi)統理(li)(li)(li)論、解決(jue)帶(dai)有(you)不確定性控(kong)制(zhi)問(wen)題的(de)(de)(de)(de)魯棒(bang)、自(zi)適應控(kong)制(zhi)理(li)(li)(li)論、解決(jue)難以數學建(jian)模系(xi)統控(kong)制(zhi)問(wen)題的(de)(de)(de)(de)智(zhi)能(neng)控(kong)制(zhi)理(li)(li)(li)論等都(dou)成為(wei)(wei)自(zi)動化研究領(ling)域中新(xin)的(de)(de)(de)(de)熱點(dian),并迅即在各領(ling)域中得到了(le)應用。