自(zi)動化(hua)科學(xue)和技術的發展(zhan),大(da)致(zhi)經(jing)歷了這(zhe)樣幾個階段,20世(shi)紀40年代(dai)出現的經(jing)典(dian)控(kong)制理(li)論,為(wei)(wei)自(zi)動化(hua)學(xue)科奠(dian)定(ding)了理(li)論基(ji)(ji)礎(chu)。它以(yi)系統的頻率域描(miao)述和分(fen)析設計方法為(wei)(wei)基(ji)(ji)礎(chu),通(tong)過對系統輸(shu)(shu)入輸(shu)(shu)出的頻域測試,建立系統的模型(xing),并通(tong)過設計前饋(kui)補(bu)償和反饋(kui)校正,使(shi)系統穩定(ding)運行(xing),并使(shi)輸(shu)(shu)出達到期望值。這(zhe)通(tong)常被(bei)認為(wei)(wei)是以(yi)控(kong)制為(wei)(wei)基(ji)(ji)礎(chu)的自(zi)動化(hua)設備的代(dai)理(li)論。
自動(dong)化(hua)技術(shu)廣泛(fan)用于工業、農(nong)業、軍事、科學研究、交通運輸、商業、醫療(liao)、服務和家庭等(deng)方(fang)面(mian)。采用自動(dong)化(hua)技術(shu)不僅可以把人從繁重的體力(li)勞動(dong)、部分(fen)腦力(li)勞動(dong)以及惡劣、危險的工作環(huan)境(jing)中解(jie)放(fang)出來,而且(qie)能(neng)擴展人的器官功(gong)能(neng),極大地提高勞動(dong)生產率,增(zeng)強人類認識世(shi)界和改造世(shi)界的能(neng)力(li)。
自(zi)動(dong)(dong)化(hua)系統(tong)中的(de)(de)(de)大型成套(tao)設(she)備,又稱(cheng)自(zi)動(dong)(dong)化(hua)裝置。機(ji)器或裝置在無人干預的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)按規定的(de)(de)(de)程序或指令自(zi)動(dong)(dong)進行操作(zuo)或控制的(de)(de)(de)過程。因(yin)此,自(zi)動(dong)(dong)化(hua)是工(gong)業(ye)、農業(ye)、國(guo)防和(he)科學技(ji)術現代(dai)化(hua)的(de)(de)(de)重要條件和(he)顯著標志(zhi)
20世紀60年代,隨(sui)著(zhu)航(hang)天航(hang)空事業(ye)的(de)(de)(de)發展,出現(xian)(xian)了(le)以狀(zhuang)態空間(jian)法(fa)為(wei)(wei)基(ji)礎(chu)的(de)(de)(de)現(xian)(xian)代控(kong)制(zhi)理(li)論(lun),這一理(li)論(lun)通過深(shen)入到對系(xi)統(tong)內部狀(zhuang)態的(de)(de)(de)描述,從信息層面上更深(shen)刻(ke)地刻(ke)劃了(le)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)特征,在(zai)(zai)此(ci)基(ji)礎(chu)上發展起(qi)來的(de)(de)(de)狀(zhuang)態空間(jian)設計(ji)方法(fa)不僅可以處理(li)多變量系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)問題,而(er)且在(zai)(zai)控(kong)制(zhi)中開始滲入優化(hua)的(de)(de)(de)概念,為(wei)(wei)實現(xian)(xian)高質量的(de)(de)(de)自(zi)動(dong)化(hua)提供(gong)了(le)有力的(de)(de)(de)手段(duan)。在(zai)(zai)此(ci)期(qi)間(jian),自(zi)動(dong)控(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)理(li)論(lun)和應用得(de)到了(le)蓬勃(bo)發展,系(xi)統(tong)辨識、自(zi)適應等(deng)新理(li)論(lun)和新思想不斷涌(yong)現(xian)(xian),并在(zai)(zai)航(hang)天航(hang)空、工(gong)(gong)業(ye)、工(gong)(gong)程領(ling)域得(de)到了(le)廣泛的(de)(de)(de)應用。
20世(shi)紀70年代(dai)以(yi)來,隨著(zhu)計算(suan)機(ji)技(ji)術的(de)(de)(de)發展和普及,人(ren)們(men)處(chu)理復雜信息加工的(de)(de)(de)能(neng)力得到(dao)了顯著(zhu)加強(qiang),從而(er)有力地推動(dong)了自動(dong)化技(ji)術的(de)(de)(de)全方(fang)位發展,其最主要的(de)(de)(de)應(ying)用領域(yu)是(shi):以(yi)計算(suan)機(ji)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)為代(dai)表的(de)(de)(de)工業過(guo)程(cheng)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)和工業機(ji)器人(ren),以(yi)計算(suan)機(ji)集成信息處(chu)理為代(dai)表的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)造系統CIMS。在此(ci)期間,由于信息處(chu)理能(neng)力的(de)(de)(de)加強(qiang),解決(jue)高維大(da)系統控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、優化問題的(de)(de)(de)大(da)系統理論、解決(jue)帶(dai)有不確定性控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問題的(de)(de)(de)魯(lu)棒、自適應(ying)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理論、解決(jue)難以(yi)數學(xue)建模系統控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問題的(de)(de)(de)智能(neng)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理論等都(dou)成為自動(dong)化研究領域(yu)中(zhong)新(xin)的(de)(de)(de)熱點,并(bing)迅即在各領域(yu)中(zhong)得到(dao)了應(ying)用。