自(zi)(zi)動化科學(xue)和技術的(de)發展,大致經歷了(le)這樣幾個階段(duan),20世紀40年代出(chu)(chu)現的(de)經典控制(zhi)理(li)(li)論,為自(zi)(zi)動化學(xue)科奠定(ding)了(le)理(li)(li)論基(ji)礎。它以系統的(de)頻率域描述和分析設(she)計方(fang)法為基(ji)礎,通(tong)(tong)過對系統輸(shu)入輸(shu)出(chu)(chu)的(de)頻域測(ce)試,建(jian)立(li)系統的(de)模(mo)型,并通(tong)(tong)過設(she)計前饋補償和反饋校正(zheng),使系統穩(wen)定(ding)運行,并使輸(shu)出(chu)(chu)達到期(qi)望(wang)值(zhi)。這通(tong)(tong)常被(bei)認為是以控制(zhi)為基(ji)礎的(de)自(zi)(zi)動化設(she)備的(de)代理(li)(li)論。
自動(dong)化技術廣泛用于工(gong)業(ye)、農(nong)業(ye)、軍(jun)事(shi)、科學(xue)研究、交通(tong)運輸、商(shang)業(ye)、醫療、服務和(he)家庭等方面。采用自動(dong)化技術不僅可以把人從繁重的體力勞動(dong)、部分腦(nao)力勞動(dong)以及(ji)惡(e)劣、危(wei)險的工(gong)作環境中解放出來(lai),而且能(neng)擴展人的器官功能(neng),極大地提高勞動(dong)生產(chan)率(lv),增強(qiang)人類認識世(shi)(shi)界和(he)改造世(shi)(shi)界的能(neng)力。
自(zi)(zi)動(dong)(dong)化(hua)系統中的(de)大型成(cheng)套設備,又稱自(zi)(zi)動(dong)(dong)化(hua)裝(zhuang)置(zhi)。機器(qi)或裝(zhuang)置(zhi)在無人干預的(de)情況下(xia)按規(gui)定的(de)程(cheng)序或指令自(zi)(zi)動(dong)(dong)進行操作或控(kong)制的(de)過程(cheng)。因此(ci),自(zi)(zi)動(dong)(dong)化(hua)是工業、農業、國防和(he)科學技術現(xian)代化(hua)的(de)重(zhong)要條件和(he)顯著標志(zhi)
20世紀60年代,隨著航(hang)天(tian)航(hang)空(kong)事業(ye)的(de)發展,出現了(le)以(yi)狀(zhuang)態(tai)空(kong)間(jian)法為基礎的(de)現代控制(zhi)理(li)論,這一理(li)論通過(guo)深(shen)入(ru)到(dao)對(dui)系(xi)統(tong)內部狀(zhuang)態(tai)的(de)描述,從信息層面上(shang)更(geng)深(shen)刻地刻劃了(le)系(xi)統(tong)的(de)特征,在此(ci)(ci)基礎上(shang)發展起來的(de)狀(zhuang)態(tai)空(kong)間(jian)設計方法不(bu)僅可以(yi)處理(li)多變量系(xi)統(tong)的(de)控制(zhi)問題,而且在控制(zhi)中(zhong)開始滲入(ru)優化(hua)的(de)概念,為實(shi)現高質量的(de)自動化(hua)提供了(le)有力的(de)手段。在此(ci)(ci)期間(jian),自動控制(zhi)的(de)理(li)論和(he)應(ying)用得(de)到(dao)了(le)蓬勃發展,系(xi)統(tong)辨識、自適應(ying)等(deng)新理(li)論和(he)新思想不(bu)斷(duan)涌現,并在航(hang)天(tian)航(hang)空(kong)、工業(ye)、工程(cheng)領域得(de)到(dao)了(le)廣泛的(de)應(ying)用。
20世紀70年代(dai)以(yi)(yi)(yi)來,隨(sui)著計算機技(ji)術的發(fa)展和普及,人們處理(li)(li)復(fu)雜信息(xi)加(jia)(jia)工(gong)的能(neng)力得到(dao)了顯(xian)著加(jia)(jia)強(qiang),從而有力地(di)推(tui)動了自動化(hua)技(ji)術的全方(fang)位發(fa)展,其最(zui)主(zhu)要的應(ying)用(yong)領域(yu)是:以(yi)(yi)(yi)計算機控制(zhi)(zhi)為代(dai)表的工(gong)業過程(cheng)控制(zhi)(zhi)和工(gong)業機器人,以(yi)(yi)(yi)計算機集成(cheng)信息(xi)處理(li)(li)為代(dai)表的制(zhi)(zhi)造系(xi)統(tong)(tong)CIMS。在此期(qi)間,由于信息(xi)處理(li)(li)能(neng)力的加(jia)(jia)強(qiang),解(jie)決(jue)高維(wei)大系(xi)統(tong)(tong)控制(zhi)(zhi)、優化(hua)問(wen)題(ti)(ti)的大系(xi)統(tong)(tong)理(li)(li)論(lun)、解(jie)決(jue)帶有不確定性控制(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)(ti)的魯(lu)棒、自適應(ying)控制(zhi)(zhi)理(li)(li)論(lun)、解(jie)決(jue)難以(yi)(yi)(yi)數學建模系(xi)統(tong)(tong)控制(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)(ti)的智(zhi)能(neng)控制(zhi)(zhi)理(li)(li)論(lun)等都成(cheng)為自動化(hua)研究領域(yu)中(zhong)新(xin)的熱點,并迅即在各(ge)領域(yu)中(zhong)得到(dao)了應(ying)用(yong)。