自動(dong)化科(ke)學和技術的(de)(de)發展,大致經歷了這(zhe)樣幾(ji)個階段,20世紀40年代(dai)出(chu)現的(de)(de)經典控(kong)制理論(lun),為自動(dong)化學科(ke)奠定了理論(lun)基(ji)礎(chu)。它(ta)以(yi)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)頻(pin)率(lv)域描(miao)述(shu)和分析設(she)計方(fang)法為基(ji)礎(chu),通過對(dui)系(xi)統(tong)(tong)輸(shu)入輸(shu)出(chu)的(de)(de)頻(pin)域測試,建(jian)立系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)模型,并(bing)(bing)通過設(she)計前饋補償和反饋校正(zheng),使(shi)系(xi)統(tong)(tong)穩定運行(xing),并(bing)(bing)使(shi)輸(shu)出(chu)達到期(qi)望值。這(zhe)通常被認為是(shi)以(yi)控(kong)制為基(ji)礎(chu)的(de)(de)自動(dong)化設(she)備的(de)(de)代(dai)理論(lun)。
自(zi)動化技術廣泛用于工(gong)業、農(nong)業、軍事、科(ke)學研(yan)究、交(jiao)通運(yun)輸、商業、醫療、服務和(he)家庭等方面(mian)。采(cai)用自(zi)動化技術不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工(gong)作環境中解放出來,而(er)且(qie)能擴展(zhan)人的器官功能,極大地提(ti)高勞動生產(chan)率,增強人類認識(shi)世(shi)界和(he)改造世(shi)界的能力。
自(zi)(zi)動(dong)化(hua)系統(tong)中的(de)大型成套設備,又稱自(zi)(zi)動(dong)化(hua)裝置。機器(qi)或裝置在無(wu)人干(gan)預的(de)情(qing)況下按規(gui)定的(de)程(cheng)序或指令自(zi)(zi)動(dong)進行操作(zuo)或控制的(de)過程(cheng)。因此(ci),自(zi)(zi)動(dong)化(hua)是工業、農業、國防(fang)和科學技術現代化(hua)的(de)重要條(tiao)件和顯著(zhu)標(biao)志(zhi)
20世紀60年代,隨著航天(tian)航空(kong)(kong)事業(ye)的(de)(de)(de)發展,出現(xian)了(le)以狀態空(kong)(kong)間法為基礎(chu)的(de)(de)(de)現(xian)代控(kong)制(zhi)(zhi)理(li)(li)論(lun),這一理(li)(li)論(lun)通過(guo)深入(ru)到對系(xi)統(tong)(tong)內部狀態的(de)(de)(de)描述,從(cong)信(xin)息層面(mian)上(shang)(shang)更深刻(ke)地(di)刻(ke)劃了(le)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)特征,在(zai)(zai)此基礎(chu)上(shang)(shang)發展起來的(de)(de)(de)狀態空(kong)(kong)間設計(ji)方法不僅可以處理(li)(li)多變量(liang)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)問題,而且在(zai)(zai)控(kong)制(zhi)(zhi)中開始滲入(ru)優(you)化(hua)的(de)(de)(de)概(gai)念,為實現(xian)高質量(liang)的(de)(de)(de)自動化(hua)提供了(le)有(you)力(li)的(de)(de)(de)手段。在(zai)(zai)此期間,自動控(kong)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)理(li)(li)論(lun)和應(ying)(ying)用(yong)得(de)到了(le)蓬勃發展,系(xi)統(tong)(tong)辨(bian)識(shi)、自適(shi)應(ying)(ying)等新理(li)(li)論(lun)和新思想不斷涌(yong)現(xian),并(bing)在(zai)(zai)航天(tian)航空(kong)(kong)、工(gong)業(ye)、工(gong)程領(ling)域得(de)到了(le)廣泛(fan)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)。
20世紀70年代(dai)(dai)以來,隨著(zhu)計算機(ji)技術的(de)發展和普及,人(ren)(ren)們處(chu)(chu)理(li)(li)復雜信(xin)息(xi)加(jia)工的(de)能力得到(dao)了(le)顯著(zhu)加(jia)強(qiang)(qiang),從(cong)而有力地推動(dong)了(le)自(zi)動(dong)化技術的(de)全方位(wei)發展,其最主要的(de)應(ying)用領域是:以計算機(ji)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)為代(dai)(dai)表的(de)工業過程控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)和工業機(ji)器人(ren)(ren),以計算機(ji)集成信(xin)息(xi)處(chu)(chu)理(li)(li)為代(dai)(dai)表的(de)制(zhi)(zhi)造系統CIMS。在此期(qi)間,由于信(xin)息(xi)處(chu)(chu)理(li)(li)能力的(de)加(jia)強(qiang)(qiang),解決(jue)高(gao)維大系統控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、優(you)化問(wen)題的(de)大系統理(li)(li)論、解決(jue)帶有不(bu)確定性(xing)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問(wen)題的(de)魯棒、自(zi)適應(ying)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理(li)(li)論、解決(jue)難以數學建模系統控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問(wen)題的(de)智能控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理(li)(li)論等都成為自(zi)動(dong)化研究領域中(zhong)新的(de)熱點(dian),并迅即在各領域中(zhong)得到(dao)了(le)應(ying)用。