自(zi)動(dong)化科學(xue)和(he)技術的(de)發(fa)展,大(da)致經(jing)歷了這樣幾個階段,20世紀40年代(dai)出現的(de)經(jing)典控制理論(lun),為(wei)自(zi)動(dong)化學(xue)科奠定(ding)了理論(lun)基(ji)礎(chu)。它以系統(tong)的(de)頻(pin)率域描述(shu)和(he)分析(xi)設計(ji)(ji)方法為(wei)基(ji)礎(chu),通(tong)過對系統(tong)輸入輸出的(de)頻(pin)域測試(shi),建立(li)系統(tong)的(de)模型,并通(tong)過設計(ji)(ji)前饋(kui)補償和(he)反饋(kui)校正,使(shi)系統(tong)穩定(ding)運行,并使(shi)輸出達到期望值。這通(tong)常(chang)被認為(wei)是以控制為(wei)基(ji)礎(chu)的(de)自(zi)動(dong)化設備的(de)代(dai)理論(lun)。
自動(dong)(dong)(dong)化(hua)技術廣泛(fan)用(yong)于(yu)工業、農業、軍事、科學研究、交通(tong)運(yun)輸、商業、醫療、服務(wu)和家庭等方面(mian)。采用(yong)自動(dong)(dong)(dong)化(hua)技術不僅可以把人從(cong)繁(fan)重的(de)體力(li)勞(lao)動(dong)(dong)(dong)、部分腦力(li)勞(lao)動(dong)(dong)(dong)以及惡劣、危險的(de)工作環(huan)境中解放出來,而且能(neng)擴展人的(de)器官(guan)功能(neng),極(ji)大地提高勞(lao)動(dong)(dong)(dong)生(sheng)產率,增強(qiang)人類認識世界和改造世界的(de)能(neng)力(li)。
自(zi)(zi)動(dong)化(hua)系(xi)統中的(de)大型成套設備(bei),又稱自(zi)(zi)動(dong)化(hua)裝置。機器(qi)或裝置在無人干預的(de)情況下按規定的(de)程序(xu)或指令自(zi)(zi)動(dong)進行操作或控(kong)制的(de)過程。因此,自(zi)(zi)動(dong)化(hua)是工業、農業、國防和科學技術現代化(hua)的(de)重要條件和顯著標志(zhi)
20世紀60年代(dai),隨著航天航空(kong)事業的(de)(de)(de)發(fa)展,出現(xian)了(le)以(yi)狀(zhuang)態空(kong)間(jian)法為(wei)基礎的(de)(de)(de)現(xian)代(dai)控(kong)(kong)制理(li)(li)(li)論(lun)(lun),這(zhe)一理(li)(li)(li)論(lun)(lun)通過深入到(dao)對系統(tong)(tong)內部狀(zhuang)態的(de)(de)(de)描述,從信息層面(mian)上(shang)更深刻地刻劃了(le)系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)特(te)征,在(zai)(zai)此基礎上(shang)發(fa)展起來的(de)(de)(de)狀(zhuang)態空(kong)間(jian)設計(ji)方法不(bu)(bu)僅(jin)可以(yi)處理(li)(li)(li)多變(bian)量(liang)系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)控(kong)(kong)制問題,而且在(zai)(zai)控(kong)(kong)制中開始滲入優化的(de)(de)(de)概念,為(wei)實(shi)現(xian)高質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)自動化提供了(le)有(you)力(li)的(de)(de)(de)手段。在(zai)(zai)此期間(jian),自動控(kong)(kong)制的(de)(de)(de)理(li)(li)(li)論(lun)(lun)和應用(yong)得(de)到(dao)了(le)蓬勃(bo)發(fa)展,系統(tong)(tong)辨(bian)識、自適應等新理(li)(li)(li)論(lun)(lun)和新思想不(bu)(bu)斷涌現(xian),并在(zai)(zai)航天航空(kong)、工(gong)業、工(gong)程領域(yu)得(de)到(dao)了(le)廣(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)應用(yong)。
20世紀70年(nian)代(dai)以(yi)來,隨著(zhu)計算(suan)機(ji)(ji)技(ji)術的(de)(de)發(fa)展和普及,人(ren)們處(chu)理(li)(li)復雜信息(xi)加工(gong)的(de)(de)能力得(de)到(dao)了(le)(le)顯著(zhu)加強,從而有力地(di)推動(dong)了(le)(le)自動(dong)化(hua)技(ji)術的(de)(de)全方位發(fa)展,其最主要的(de)(de)應(ying)用領域(yu)(yu)是(shi):以(yi)計算(suan)機(ji)(ji)控(kong)制(zhi)(zhi)為(wei)代(dai)表的(de)(de)工(gong)業過程控(kong)制(zhi)(zhi)和工(gong)業機(ji)(ji)器人(ren),以(yi)計算(suan)機(ji)(ji)集(ji)成信息(xi)處(chu)理(li)(li)為(wei)代(dai)表的(de)(de)制(zhi)(zhi)造(zao)系統(tong)(tong)CIMS。在此(ci)期間,由于(yu)信息(xi)處(chu)理(li)(li)能力的(de)(de)加強,解(jie)決(jue)高維大系統(tong)(tong)控(kong)制(zhi)(zhi)、優(you)化(hua)問(wen)題的(de)(de)大系統(tong)(tong)理(li)(li)論(lun)、解(jie)決(jue)帶有不確定性控(kong)制(zhi)(zhi)問(wen)題的(de)(de)魯棒、自適應(ying)控(kong)制(zhi)(zhi)理(li)(li)論(lun)、解(jie)決(jue)難以(yi)數學建模系統(tong)(tong)控(kong)制(zhi)(zhi)問(wen)題的(de)(de)智能控(kong)制(zhi)(zhi)理(li)(li)論(lun)等(deng)都成為(wei)自動(dong)化(hua)研(yan)究領域(yu)(yu)中新的(de)(de)熱點(dian),并迅即在各領域(yu)(yu)中得(de)到(dao)了(le)(le)應(ying)用。