自(zi)動(dong)化(hua)科學和(he)技(ji)術(shu)的發展,大致經歷了這樣幾(ji)個階段,20世紀40年代出(chu)現(xian)的經典控制理論,為(wei)自(zi)動(dong)化(hua)學科奠(dian)定(ding)了理論基礎。它以系(xi)統(tong)的頻率域描(miao)述和(he)分析設(she)計方法為(wei)基礎,通過對系(xi)統(tong)輸(shu)入輸(shu)出(chu)的頻域測(ce)試,建立系(xi)統(tong)的模型,并通過設(she)計前饋(kui)補償和(he)反饋(kui)校正(zheng),使系(xi)統(tong)穩定(ding)運行,并使輸(shu)出(chu)達到(dao)期望值。這通常被認為(wei)是以控制為(wei)基礎的自(zi)動(dong)化(hua)設(she)備的代理論。
自(zi)動化技術廣泛用于(yu)工業(ye)、農業(ye)、軍事、科學研究、交(jiao)通運輸、商業(ye)、醫療、服務和家(jia)庭等方(fang)面。采用自(zi)動化技術不僅可以把人從繁重的(de)體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的(de)工作(zuo)環境中解放(fang)出來,而且能擴(kuo)展人的(de)器官功能,極大地提高勞動生(sheng)產率,增強人類認識世界和改(gai)造(zao)世界的(de)能力。
自(zi)動(dong)化(hua)系統中的(de)大(da)型成(cheng)套設(she)備,又稱自(zi)動(dong)化(hua)裝置。機器或(huo)裝置在無人干預的(de)情(qing)況下按規定的(de)程序或(huo)指(zhi)令自(zi)動(dong)進行操作或(huo)控制(zhi)的(de)過(guo)程。因(yin)此,自(zi)動(dong)化(hua)是工業(ye)、農業(ye)、國防和科學技術現代化(hua)的(de)重要條件和顯著標志
20世紀60年(nian)代,隨著(zhu)航(hang)(hang)天(tian)航(hang)(hang)空事業的(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan),出現(xian)(xian)了以狀態空間法為基礎(chu)的(de)(de)(de)(de)現(xian)(xian)代控制(zhi)理(li)論(lun)(lun),這一理(li)論(lun)(lun)通(tong)過深入到(dao)對(dui)系統(tong)(tong)內(nei)部(bu)狀態的(de)(de)(de)(de)描(miao)述,從信息層面上更深刻(ke)地刻(ke)劃了系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)特征,在此基礎(chu)上發(fa)展(zhan)起來的(de)(de)(de)(de)狀態空間設計方法不僅(jin)可(ke)以處理(li)多(duo)變量系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)控制(zhi)問題,而且在控制(zhi)中開始(shi)滲入優化的(de)(de)(de)(de)概念,為實現(xian)(xian)高質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)自(zi)動化提(ti)供了有力(li)的(de)(de)(de)(de)手段。在此期間,自(zi)動控制(zhi)的(de)(de)(de)(de)理(li)論(lun)(lun)和應用(yong)得(de)到(dao)了蓬勃發(fa)展(zhan),系統(tong)(tong)辨識、自(zi)適應等新(xin)理(li)論(lun)(lun)和新(xin)思想(xiang)不斷涌(yong)現(xian)(xian),并在航(hang)(hang)天(tian)航(hang)(hang)空、工(gong)業、工(gong)程領(ling)域得(de)到(dao)了廣泛的(de)(de)(de)(de)應用(yong)。
20世紀70年代以(yi)來,隨著計算(suan)機技術(shu)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展和普及,人們處理復雜信息加工(gong)的(de)(de)(de)(de)能(neng)力得到了(le)顯著加強,從而有(you)(you)力地推動(dong)了(le)自動(dong)化(hua)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)全方位發(fa)展,其最主(zhu)要的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)領(ling)(ling)(ling)域是:以(yi)計算(suan)機控(kong)(kong)制(zhi)為代表的(de)(de)(de)(de)工(gong)業過程控(kong)(kong)制(zhi)和工(gong)業機器(qi)人,以(yi)計算(suan)機集成信息處理為代表的(de)(de)(de)(de)制(zhi)造系(xi)(xi)統CIMS。在此期間,由于信息處理能(neng)力的(de)(de)(de)(de)加強,解(jie)決(jue)高(gao)維大(da)系(xi)(xi)統控(kong)(kong)制(zhi)、優化(hua)問題(ti)的(de)(de)(de)(de)大(da)系(xi)(xi)統理論、解(jie)決(jue)帶有(you)(you)不(bu)確定性控(kong)(kong)制(zhi)問題(ti)的(de)(de)(de)(de)魯棒、自適應(ying)控(kong)(kong)制(zhi)理論、解(jie)決(jue)難以(yi)數學建模系(xi)(xi)統控(kong)(kong)制(zhi)問題(ti)的(de)(de)(de)(de)智能(neng)控(kong)(kong)制(zhi)理論等都成為自動(dong)化(hua)研究領(ling)(ling)(ling)域中新的(de)(de)(de)(de)熱(re)點,并迅(xun)即在各領(ling)(ling)(ling)域中得到了(le)應(ying)用(yong)。