自(zi)動化(hua)科學(xue)和(he)技(ji)術的(de)發展,大致經歷了(le)這樣幾個階段,20世紀40年(nian)代(dai)出(chu)現(xian)的(de)經典控制(zhi)理論(lun),為自(zi)動化(hua)學(xue)科奠(dian)定(ding)了(le)理論(lun)基礎。它以系(xi)統的(de)頻率域描述和(he)分析(xi)設(she)計方法為基礎,通過對系(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(she)計前饋(kui)補償和(he)反饋(kui)校(xiao)正,使(shi)系(xi)統穩定(ding)運行,并使(shi)輸出(chu)達到期(qi)望值。這通常被(bei)認為是以控制(zhi)為基礎的(de)自(zi)動化(hua)設(she)備(bei)的(de)代(dai)理論(lun)。
自動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)廣泛用于工業、農(nong)業、軍(jun)事、科學研究、交(jiao)通運(yun)輸、商(shang)業、醫療、服務(wu)和家庭等方面。采(cai)用自動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)不僅可以(yi)把人從繁重的(de)體(ti)力(li)勞(lao)動(dong)、部分腦(nao)力(li)勞(lao)動(dong)以(yi)及惡劣、危險的(de)工作(zuo)環境(jing)中(zhong)解放出(chu)來,而且能(neng)擴展人的(de)器(qi)官功(gong)能(neng),極大地提高勞(lao)動(dong)生產率,增強人類(lei)認識(shi)世(shi)(shi)界和改造世(shi)(shi)界的(de)能(neng)力(li)。
自動(dong)化系(xi)統中的大型成套設備,又稱自動(dong)化裝置。機(ji)器或裝置在(zai)無人干預的情況下(xia)按(an)規定的程序或指令自動(dong)進(jin)行操作(zuo)或控(kong)制的過程。因(yin)此,自動(dong)化是工業、農業、國防(fang)和科學技術現代化的重要條件和顯(xian)著(zhu)標志(zhi)
20世紀60年代(dai),隨著航天航空事業(ye)的(de)(de)發(fa)展,出現(xian)了以狀態空間法為基礎的(de)(de)現(xian)代(dai)控(kong)制(zhi)理(li)論(lun),這一理(li)論(lun)通過深入到對系統(tong)(tong)內部狀態的(de)(de)描述,從信息(xi)層(ceng)面上(shang)更深刻(ke)地刻(ke)劃了系統(tong)(tong)的(de)(de)特征,在(zai)此(ci)基礎上(shang)發(fa)展起來的(de)(de)狀態空間設(she)計方法不僅可以處(chu)理(li)多變量(liang)系統(tong)(tong)的(de)(de)控(kong)制(zhi)問題,而且在(zai)控(kong)制(zhi)中開始(shi)滲入優化(hua)的(de)(de)概念,為實(shi)現(xian)高質量(liang)的(de)(de)自動化(hua)提供了有力(li)的(de)(de)手段(duan)。在(zai)此(ci)期間,自動控(kong)制(zhi)的(de)(de)理(li)論(lun)和應用得(de)到了蓬勃發(fa)展,系統(tong)(tong)辨(bian)識(shi)、自適應等(deng)新(xin)理(li)論(lun)和新(xin)思想不斷(duan)涌(yong)現(xian),并在(zai)航天航空、工業(ye)、工程(cheng)領域得(de)到了廣泛的(de)(de)應用。
20世紀70年代以來,隨著計算(suan)機技(ji)術的(de)(de)發(fa)展和(he)(he)普及,人(ren)們處(chu)(chu)理復雜(za)信息(xi)加工(gong)(gong)的(de)(de)能(neng)力得到(dao)了顯著加強,從而有力地推動了自(zi)(zi)動化(hua)技(ji)術的(de)(de)全方位發(fa)展,其最主要的(de)(de)應用(yong)領域是:以計算(suan)機控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)為(wei)代表(biao)的(de)(de)工(gong)(gong)業(ye)過程控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)和(he)(he)工(gong)(gong)業(ye)機器人(ren),以計算(suan)機集成信息(xi)處(chu)(chu)理為(wei)代表(biao)的(de)(de)制(zhi)(zhi)造(zao)系統(tong)CIMS。在此期間,由于信息(xi)處(chu)(chu)理能(neng)力的(de)(de)加強,解(jie)決高維大系統(tong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、優化(hua)問題(ti)的(de)(de)大系統(tong)理論、解(jie)決帶有不確定性控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問題(ti)的(de)(de)魯棒、自(zi)(zi)適應控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理論、解(jie)決難(nan)以數學建模系統(tong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問題(ti)的(de)(de)智能(neng)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理論等都成為(wei)自(zi)(zi)動化(hua)研究領域中新的(de)(de)熱點,并(bing)迅即在各領域中得到(dao)了應用(yong)。