自(zi)動化科學和技術的(de)發展,大致經(jing)歷了(le)這樣幾個階段,20世紀40年代出現的(de)經(jing)典控(kong)制理(li)論,為(wei)自(zi)動化學科奠定(ding)了(le)理(li)論基礎(chu)。它(ta)以系統的(de)頻率域描述(shu)和分析設計方法為(wei)基礎(chu),通過對系統輸(shu)入輸(shu)出的(de)頻域測試,建立系統的(de)模型,并通過設計前(qian)饋補(bu)償(chang)和反(fan)饋校(xiao)正,使系統穩定(ding)運行,并使輸(shu)出達到期望值(zhi)。這通常被認為(wei)是(shi)以控(kong)制為(wei)基礎(chu)的(de)自(zi)動化設備的(de)代理(li)論。
自(zi)(zi)動(dong)(dong)化技術廣泛用于工業、農業、軍事、科學(xue)研究、交通運輸(shu)、商(shang)業、醫(yi)療、服(fu)務和家庭等方面。采用自(zi)(zi)動(dong)(dong)化技術不僅可以把人從繁重的(de)體力(li)勞(lao)(lao)動(dong)(dong)、部分腦力(li)勞(lao)(lao)動(dong)(dong)以及(ji)惡劣(lie)、危(wei)險的(de)工作環境中(zhong)解(jie)放出(chu)來,而且能擴(kuo)展人的(de)器官功能,極大地提高勞(lao)(lao)動(dong)(dong)生產率(lv),增強人類認識世界(jie)和改造世界(jie)的(de)能力(li)。
自(zi)動化(hua)系統中的(de)(de)大(da)型成(cheng)套設(she)備,又稱自(zi)動化(hua)裝置(zhi)。機器或裝置(zhi)在無人(ren)干預的(de)(de)情況(kuang)下按規(gui)定(ding)的(de)(de)程(cheng)(cheng)序或指令自(zi)動進行操作或控制的(de)(de)過程(cheng)(cheng)。因此,自(zi)動化(hua)是工業、農(nong)業、國防(fang)和科學技(ji)術現代化(hua)的(de)(de)重要條件(jian)和顯著標志(zhi)
20世紀60年(nian)代,隨著航(hang)天航(hang)空(kong)事業的(de)(de)(de)(de)發(fa)展,出現(xian)(xian)了(le)(le)以(yi)狀(zhuang)態空(kong)間法為(wei)基(ji)礎的(de)(de)(de)(de)現(xian)(xian)代控制理(li)論,這一(yi)理(li)論通過(guo)深入到(dao)對系(xi)統(tong)(tong)內部狀(zhuang)態的(de)(de)(de)(de)描述(shu),從(cong)信(xin)息層面上(shang)更深刻地刻劃了(le)(le)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)特征(zheng),在此基(ji)礎上(shang)發(fa)展起來的(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)態空(kong)間設計方(fang)法不僅(jin)可以(yi)處(chu)理(li)多變量系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)控制問題,而且(qie)在控制中開始滲入優化(hua)的(de)(de)(de)(de)概念,為(wei)實(shi)現(xian)(xian)高質量的(de)(de)(de)(de)自動化(hua)提供了(le)(le)有力的(de)(de)(de)(de)手段。在此期間,自動控制的(de)(de)(de)(de)理(li)論和(he)應(ying)用得(de)到(dao)了(le)(le)蓬勃(bo)發(fa)展,系(xi)統(tong)(tong)辨(bian)識、自適應(ying)等(deng)新理(li)論和(he)新思(si)想不斷(duan)涌現(xian)(xian),并在航(hang)天航(hang)空(kong)、工(gong)業、工(gong)程領域得(de)到(dao)了(le)(le)廣(guang)泛的(de)(de)(de)(de)應(ying)用。
20世紀70年代以來,隨著(zhu)計算機技術的發展和普及,人們處(chu)理(li)復雜信息(xi)(xi)加(jia)工的能力(li)得到了顯著(zhu)加(jia)強(qiang),從而有力(li)地推動了自(zi)(zi)動化技術的全方位發展,其最(zui)主(zhu)要的應用(yong)領(ling)(ling)域(yu)是:以計算機控制(zhi)(zhi)為(wei)代表的工業(ye)過程控制(zhi)(zhi)和工業(ye)機器人,以計算機集(ji)成信息(xi)(xi)處(chu)理(li)為(wei)代表的制(zhi)(zhi)造系統(tong)CIMS。在(zai)此期間(jian),由于信息(xi)(xi)處(chu)理(li)能力(li)的加(jia)強(qiang),解決(jue)高(gao)維大(da)系統(tong)控制(zhi)(zhi)、優化問題的大(da)系統(tong)理(li)論、解決(jue)帶有不確定(ding)性控制(zhi)(zhi)問題的魯棒(bang)、自(zi)(zi)適(shi)應控制(zhi)(zhi)理(li)論、解決(jue)難以數學建模(mo)系統(tong)控制(zhi)(zhi)問題的智能控制(zhi)(zhi)理(li)論等都成為(wei)自(zi)(zi)動化研究領(ling)(ling)域(yu)中新的熱點,并迅即在(zai)各領(ling)(ling)域(yu)中得到了應用(yong)。