自動(dong)化(hua)科(ke)學(xue)和技術的(de)(de)(de)(de)發展,大致(zhi)經(jing)歷了這(zhe)樣幾個(ge)階段(duan),20世紀(ji)40年代出現的(de)(de)(de)(de)經(jing)典控(kong)制理(li)論,為(wei)(wei)自動(dong)化(hua)學(xue)科(ke)奠定(ding)了理(li)論基礎。它以系(xi)統的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率域(yu)描述和分(fen)析設計方法為(wei)(wei)基礎,通(tong)過對系(xi)統輸入輸出的(de)(de)(de)(de)頻(pin)域(yu)測(ce)試,建立(li)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)模型,并通(tong)過設計前饋補償和反饋校正,使系(xi)統穩定(ding)運(yun)行,并使輸出達(da)到期望值。這(zhe)通(tong)常被認為(wei)(wei)是以控(kong)制為(wei)(wei)基礎的(de)(de)(de)(de)自動(dong)化(hua)設備的(de)(de)(de)(de)代理(li)論。
自動(dong)(dong)化技術廣(guang)泛用(yong)于工(gong)業、農業、軍事、科學(xue)研究、交通運輸、商(shang)業、醫療、服務和家庭等方面。采用(yong)自動(dong)(dong)化技術不僅可以把(ba)人從(cong)繁重的體力勞動(dong)(dong)、部分腦力勞動(dong)(dong)以及惡劣、危險的工(gong)作環境中解放出來,而(er)且(qie)能擴展人的器官功能,極(ji)大地提高勞動(dong)(dong)生產率,增強人類(lei)認識世(shi)界(jie)(jie)和改造(zao)世(shi)界(jie)(jie)的能力。
自(zi)動(dong)(dong)化(hua)系統中(zhong)的(de)大型(xing)成(cheng)套設備,又稱自(zi)動(dong)(dong)化(hua)裝(zhuang)置(zhi)。機器或(huo)裝(zhuang)置(zhi)在無(wu)人干(gan)預的(de)情況下按規定的(de)程序或(huo)指令自(zi)動(dong)(dong)進行操作或(huo)控制的(de)過程。因此,自(zi)動(dong)(dong)化(hua)是工業(ye)(ye)、農業(ye)(ye)、國防和科(ke)學技術現代化(hua)的(de)重要(yao)條件和顯著標志
20世紀60年代,隨著航天(tian)航空(kong)(kong)事業的(de)(de)發(fa)展,出現了(le)(le)以(yi)狀態(tai)空(kong)(kong)間法為(wei)基(ji)礎的(de)(de)現代控(kong)(kong)制理論,這一理論通過深入(ru)到(dao)對系(xi)(xi)統內部狀態(tai)的(de)(de)描述(shu),從信息(xi)層(ceng)面(mian)上更深刻地刻劃了(le)(le)系(xi)(xi)統的(de)(de)特征,在(zai)此(ci)基(ji)礎上發(fa)展起來的(de)(de)狀態(tai)空(kong)(kong)間設計方法不僅可以(yi)處理多變量系(xi)(xi)統的(de)(de)控(kong)(kong)制問題(ti),而(er)且在(zai)控(kong)(kong)制中開始滲入(ru)優化(hua)的(de)(de)概念,為(wei)實現高質(zhi)量的(de)(de)自動化(hua)提(ti)供了(le)(le)有(you)力的(de)(de)手段。在(zai)此(ci)期間,自動控(kong)(kong)制的(de)(de)理論和(he)應用(yong)得(de)到(dao)了(le)(le)蓬(peng)勃(bo)發(fa)展,系(xi)(xi)統辨識、自適應等(deng)新(xin)理論和(he)新(xin)思想不斷(duan)涌(yong)現,并在(zai)航天(tian)航空(kong)(kong)、工業、工程領域(yu)得(de)到(dao)了(le)(le)廣泛的(de)(de)應用(yong)。
20世(shi)紀70年代(dai)以(yi)(yi)來,隨著計(ji)(ji)算(suan)機(ji)技術的(de)(de)(de)發展和(he)普及,人們處理(li)復(fu)雜信(xin)息(xi)(xi)加工(gong)的(de)(de)(de)能力(li)得(de)到了(le)顯著加強,從而有力(li)地推動(dong)(dong)了(le)自動(dong)(dong)化技術的(de)(de)(de)全方位發展,其最主要的(de)(de)(de)應(ying)用領域是:以(yi)(yi)計(ji)(ji)算(suan)機(ji)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)為(wei)代(dai)表的(de)(de)(de)工(gong)業過程控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)和(he)工(gong)業機(ji)器人,以(yi)(yi)計(ji)(ji)算(suan)機(ji)集成(cheng)信(xin)息(xi)(xi)處理(li)為(wei)代(dai)表的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)造系(xi)統(tong)(tong)(tong)CIMS。在此(ci)期間,由于(yu)信(xin)息(xi)(xi)處理(li)能力(li)的(de)(de)(de)加強,解(jie)決(jue)高維(wei)大(da)系(xi)統(tong)(tong)(tong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、優化問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)大(da)系(xi)統(tong)(tong)(tong)理(li)論、解(jie)決(jue)帶有不確(que)定性(xing)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)魯棒、自適應(ying)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理(li)論、解(jie)決(jue)難以(yi)(yi)數學建模系(xi)統(tong)(tong)(tong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)智(zhi)能控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理(li)論等都成(cheng)為(wei)自動(dong)(dong)化研究領域中新的(de)(de)(de)熱(re)點,并迅即在各領域中得(de)到了(le)應(ying)用。