自動(dong)(dong)化科學(xue)和(he)(he)(he)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)發展,大致經歷(li)了這樣幾個階段,20世(shi)紀40年代出現的(de)(de)(de)(de)經典控制理論,為(wei)(wei)(wei)自動(dong)(dong)化學(xue)科奠定了理論基(ji)礎(chu)。它以系統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率域描述和(he)(he)(he)分析設(she)計方法為(wei)(wei)(wei)基(ji)礎(chu),通過對系統(tong)(tong)(tong)輸入(ru)輸出的(de)(de)(de)(de)頻(pin)域測試(shi),建立(li)系統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)模型,并通過設(she)計前饋(kui)補償和(he)(he)(he)反饋(kui)校正(zheng),使系統(tong)(tong)(tong)穩定運行(xing),并使輸出達到期望值。這通常被認為(wei)(wei)(wei)是以控制為(wei)(wei)(wei)基(ji)礎(chu)的(de)(de)(de)(de)自動(dong)(dong)化設(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)代理論。
自(zi)動(dong)化技(ji)術廣(guang)泛用(yong)于工業、農業、軍(jun)事、科(ke)學研究、交通(tong)運輸、商業、醫(yi)療、服務(wu)和(he)家(jia)庭等(deng)方面。采用(yong)自(zi)動(dong)化技(ji)術不僅可以(yi)(yi)把(ba)人(ren)從(cong)繁重的體力(li)勞(lao)(lao)動(dong)、部分腦力(li)勞(lao)(lao)動(dong)以(yi)(yi)及惡劣、危險的工作環(huan)境中解放出來(lai),而且能(neng)擴展人(ren)的器官(guan)功能(neng),極大地(di)提(ti)高(gao)勞(lao)(lao)動(dong)生產率,增強人(ren)類(lei)認識世界(jie)和(he)改(gai)造世界(jie)的能(neng)力(li)。
自(zi)動化(hua)(hua)系統中的(de)(de)大(da)型(xing)成套設備(bei),又稱自(zi)動化(hua)(hua)裝置(zhi)。機器或(huo)(huo)(huo)裝置(zhi)在無(wu)人干預的(de)(de)情況(kuang)下按規定的(de)(de)程序或(huo)(huo)(huo)指(zhi)令自(zi)動進(jin)行操作或(huo)(huo)(huo)控制的(de)(de)過程。因(yin)此,自(zi)動化(hua)(hua)是工業、農業、國防和(he)科(ke)學技術現代化(hua)(hua)的(de)(de)重要條件和(he)顯著標(biao)志
20世(shi)紀(ji)60年代,隨著航天航空(kong)事業(ye)的(de)(de)(de)發(fa)展,出現了(le)以(yi)狀態空(kong)間(jian)法為基(ji)礎的(de)(de)(de)現代控制理(li)(li)(li)(li)(li)論,這一理(li)(li)(li)(li)(li)論通過深入到(dao)對系(xi)(xi)統內(nei)部(bu)狀態的(de)(de)(de)描述,從信息層面上(shang)更深刻地刻劃了(le)系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)特征,在此基(ji)礎上(shang)發(fa)展起(qi)來的(de)(de)(de)狀態空(kong)間(jian)設計方法不僅(jin)可以(yi)處理(li)(li)(li)(li)(li)多變量(liang)系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)控制問題,而且在控制中開始滲入優化的(de)(de)(de)概念,為實現高質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)自(zi)動化提(ti)供了(le)有力的(de)(de)(de)手段(duan)。在此期間(jian),自(zi)動控制的(de)(de)(de)理(li)(li)(li)(li)(li)論和(he)應(ying)(ying)用得到(dao)了(le)蓬勃發(fa)展,系(xi)(xi)統辨識、自(zi)適(shi)應(ying)(ying)等(deng)新(xin)理(li)(li)(li)(li)(li)論和(he)新(xin)思想不斷(duan)涌(yong)現,并在航天航空(kong)、工業(ye)、工程領域得到(dao)了(le)廣泛的(de)(de)(de)應(ying)(ying)用。
20世紀70年代(dai)以(yi)來,隨著計算機技術(shu)的(de)(de)(de)發(fa)展和普及,人(ren)們處理(li)(li)復雜信息(xi)加工的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力得到了顯(xian)著加強,從而有(you)力地(di)推動了自動化技術(shu)的(de)(de)(de)全方位(wei)發(fa)展,其最(zui)主要的(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)用領(ling)域是:以(yi)計算機控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)為代(dai)表的(de)(de)(de)工業過程(cheng)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和工業機器人(ren),以(yi)計算機集成(cheng)(cheng)信息(xi)處理(li)(li)為代(dai)表的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造系統(tong)CIMS。在此期間,由于信息(xi)處理(li)(li)能(neng)(neng)(neng)力的(de)(de)(de)加強,解決高維大系統(tong)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、優化問題的(de)(de)(de)大系統(tong)理(li)(li)論、解決帶有(you)不確定性(xing)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)問題的(de)(de)(de)魯棒、自適應(ying)(ying)(ying)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)理(li)(li)論、解決難(nan)以(yi)數學建模系統(tong)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)問題的(de)(de)(de)智能(neng)(neng)(neng)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)理(li)(li)論等都成(cheng)(cheng)為自動化研究領(ling)域中新的(de)(de)(de)熱點,并迅(xun)即在各領(ling)域中得到了應(ying)(ying)(ying)用。