自動化科學和技術的(de)發展,大致經歷(li)了這(zhe)(zhe)樣幾個階段,20世紀40年(nian)代出(chu)(chu)現的(de)經典控(kong)(kong)制理(li)論(lun)(lun),為(wei)(wei)自動化學科奠定(ding)了理(li)論(lun)(lun)基礎(chu)(chu)。它以系(xi)(xi)統的(de)頻(pin)(pin)率域描(miao)述和分析設(she)計方法為(wei)(wei)基礎(chu)(chu),通過對系(xi)(xi)統輸入輸出(chu)(chu)的(de)頻(pin)(pin)域測試,建(jian)立系(xi)(xi)統的(de)模型,并(bing)通過設(she)計前饋補償和反饋校正,使(shi)系(xi)(xi)統穩(wen)定(ding)運(yun)行,并(bing)使(shi)輸出(chu)(chu)達到(dao)期望值。這(zhe)(zhe)通常(chang)被認為(wei)(wei)是以控(kong)(kong)制為(wei)(wei)基礎(chu)(chu)的(de)自動化設(she)備的(de)代理(li)論(lun)(lun)。
自動化技術(shu)廣泛用于工(gong)(gong)業、農業、軍事、科(ke)學研究(jiu)、交通運輸、商業、醫療、服務和(he)家庭等方面。采(cai)用自動化技術(shu)不僅可以把(ba)人(ren)從(cong)繁重(zhong)的體力勞(lao)(lao)動、部分腦(nao)力勞(lao)(lao)動以及惡劣、危(wei)險的工(gong)(gong)作(zuo)環境中解放出來,而(er)且(qie)能(neng)擴展人(ren)的器官功(gong)能(neng),極(ji)大地提高勞(lao)(lao)動生產率,增強(qiang)人(ren)類認(ren)識世(shi)界和(he)改造世(shi)界的能(neng)力。
自(zi)動(dong)(dong)化系(xi)統(tong)中(zhong)的(de)大型成(cheng)套設備,又稱自(zi)動(dong)(dong)化裝置。機(ji)器或(huo)裝置在無人干預的(de)情況下按(an)規定的(de)程(cheng)序(xu)或(huo)指(zhi)令自(zi)動(dong)(dong)進行操作或(huo)控制的(de)過程(cheng)。因此(ci),自(zi)動(dong)(dong)化是工業、農業、國防和科(ke)學技術(shu)現(xian)代化的(de)重要條件和顯著標志
20世紀(ji)60年代,隨著航天航空事業的(de)(de)發展,出現(xian)(xian)了(le)以狀態(tai)空間法為(wei)基(ji)礎的(de)(de)現(xian)(xian)代控(kong)制(zhi)(zhi)理論,這(zhe)一理論通過深入到(dao)對系(xi)(xi)統內部狀態(tai)的(de)(de)描(miao)述,從信息層面上(shang)更深刻(ke)地刻(ke)劃(hua)了(le)系(xi)(xi)統的(de)(de)特征,在(zai)(zai)此基(ji)礎上(shang)發展起(qi)來的(de)(de)狀態(tai)空間設(she)計方法不(bu)僅可(ke)以處理多變量系(xi)(xi)統的(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)問題,而且在(zai)(zai)控(kong)制(zhi)(zhi)中(zhong)開始(shi)滲入優化(hua)的(de)(de)概念,為(wei)實(shi)現(xian)(xian)高質(zhi)量的(de)(de)自(zi)動化(hua)提供了(le)有力的(de)(de)手段。在(zai)(zai)此期(qi)間,自(zi)動控(kong)制(zhi)(zhi)的(de)(de)理論和(he)應(ying)用(yong)得(de)到(dao)了(le)蓬勃發展,系(xi)(xi)統辨識(shi)、自(zi)適應(ying)等新理論和(he)新思想不(bu)斷涌現(xian)(xian),并(bing)在(zai)(zai)航天航空、工(gong)業、工(gong)程(cheng)領域得(de)到(dao)了(le)廣泛的(de)(de)應(ying)用(yong)。
20世(shi)紀70年代以(yi)來,隨著(zhu)計(ji)算(suan)(suan)機技術的(de)發展(zhan)和普及,人們處(chu)(chu)理(li)(li)復雜信(xin)(xin)息加工(gong)的(de)能力得到了(le)顯著(zhu)加強,從而有(you)力地(di)推動(dong)了(le)自動(dong)化技術的(de)全方(fang)位發展(zhan),其最主要(yao)的(de)應用領域(yu)是:以(yi)計(ji)算(suan)(suan)機控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)為代表的(de)工(gong)業過(guo)程控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)和工(gong)業機器(qi)人,以(yi)計(ji)算(suan)(suan)機集成信(xin)(xin)息處(chu)(chu)理(li)(li)為代表的(de)制(zhi)(zhi)(zhi)造系統(tong)(tong)CIMS。在此期間(jian),由(you)于信(xin)(xin)息處(chu)(chu)理(li)(li)能力的(de)加強,解(jie)(jie)決高維大(da)系統(tong)(tong)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)、優(you)化問(wen)題(ti)(ti)的(de)大(da)系統(tong)(tong)理(li)(li)論(lun)、解(jie)(jie)決帶有(you)不確定性控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)(ti)的(de)魯棒、自適應控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)(li)論(lun)、解(jie)(jie)決難以(yi)數學(xue)建模系統(tong)(tong)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)(ti)的(de)智(zhi)能控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)理(li)(li)論(lun)等都成為自動(dong)化研究領域(yu)中新的(de)熱點,并(bing)迅即在各領域(yu)中得到了(le)應用。