自動(dong)化(hua)科(ke)學和技術(shu)的發展,大致經(jing)歷(li)了(le)這樣幾個階段,20世紀40年代出(chu)現(xian)的經(jing)典控制理(li)論(lun),為(wei)自動(dong)化(hua)學科(ke)奠(dian)定了(le)理(li)論(lun)基(ji)礎(chu)。它以系(xi)(xi)統(tong)的頻(pin)率(lv)域描述和分析設計(ji)方法為(wei)基(ji)礎(chu),通(tong)過對系(xi)(xi)統(tong)輸(shu)入輸(shu)出(chu)的頻(pin)域測試(shi),建立系(xi)(xi)統(tong)的模型,并(bing)通(tong)過設計(ji)前饋補償和反(fan)饋校(xiao)正(zheng),使系(xi)(xi)統(tong)穩定運行,并(bing)使輸(shu)出(chu)達到期望(wang)值(zhi)。這通(tong)常被(bei)認為(wei)是以控制為(wei)基(ji)礎(chu)的自動(dong)化(hua)設備的代理(li)論(lun)。
自(zi)動化(hua)技術(shu)廣(guang)泛用于工(gong)業(ye)、農業(ye)、軍事、科學(xue)研究、交通運輸、商(shang)業(ye)、醫療、服務和(he)家庭等方(fang)面。采用自(zi)動化(hua)技術(shu)不僅(jin)可以把人(ren)(ren)從(cong)繁(fan)重的體(ti)力(li)勞動、部(bu)分(fen)腦力(li)勞動以及惡劣、危險的工(gong)作環(huan)境中解放(fang)出來(lai),而且能(neng)擴展人(ren)(ren)的器官功能(neng),極大地(di)提(ti)高勞動生產(chan)率,增強人(ren)(ren)類認識世界(jie)和(he)改(gai)造世界(jie)的能(neng)力(li)。
自(zi)動(dong)化(hua)(hua)系統中的(de)(de)大型成套(tao)設備,又(you)稱自(zi)動(dong)化(hua)(hua)裝置(zhi)。機器(qi)或(huo)裝置(zhi)在無人干預的(de)(de)情(qing)況下按規定的(de)(de)程(cheng)序或(huo)指令自(zi)動(dong)進(jin)行操作(zuo)或(huo)控制的(de)(de)過程(cheng)。因此(ci),自(zi)動(dong)化(hua)(hua)是工業(ye)、農(nong)業(ye)、國防和(he)科學技術現代化(hua)(hua)的(de)(de)重要(yao)條件和(he)顯著標(biao)志
20世(shi)紀(ji)60年代,隨著航(hang)天(tian)航(hang)空(kong)(kong)事業的發(fa)展(zhan),出現了(le)以狀(zhuang)態空(kong)(kong)間法(fa)為(wei)基礎的現代控(kong)制理(li)(li)論(lun)(lun),這一理(li)(li)論(lun)(lun)通過深(shen)入到對系(xi)(xi)(xi)統內部狀(zhuang)態的描述(shu),從信息層面上更深(shen)刻地刻劃了(le)系(xi)(xi)(xi)統的特征,在此(ci)基礎上發(fa)展(zhan)起來的狀(zhuang)態空(kong)(kong)間設計(ji)方(fang)法(fa)不(bu)僅可以處理(li)(li)多(duo)變量系(xi)(xi)(xi)統的控(kong)制問題,而且在控(kong)制中開始滲入優化(hua)的概念,為(wei)實現高質量的自動化(hua)提供了(le)有力(li)的手段(duan)。在此(ci)期間,自動控(kong)制的理(li)(li)論(lun)(lun)和應用得到了(le)蓬勃發(fa)展(zhan),系(xi)(xi)(xi)統辨識、自適應等新理(li)(li)論(lun)(lun)和新思想不(bu)斷(duan)涌現,并在航(hang)天(tian)航(hang)空(kong)(kong)、工業、工程領域得到了(le)廣泛的應用。
20世紀70年代以來,隨著計算(suan)機技術的(de)(de)發(fa)展和普及,人們處理(li)復雜信息(xi)加工(gong)的(de)(de)能(neng)力(li)得到了(le)顯(xian)著加強(qiang),從而有(you)力(li)地推動了(le)自動化(hua)(hua)技術的(de)(de)全方位發(fa)展,其最主(zhu)要的(de)(de)應(ying)(ying)用領域是:以計算(suan)機控(kong)制(zhi)為(wei)代表(biao)的(de)(de)工(gong)業過程控(kong)制(zhi)和工(gong)業機器人,以計算(suan)機集(ji)成信息(xi)處理(li)為(wei)代表(biao)的(de)(de)制(zhi)造系統(tong)CIMS。在(zai)此(ci)期間(jian),由(you)于(yu)信息(xi)處理(li)能(neng)力(li)的(de)(de)加強(qiang),解(jie)決高(gao)維大(da)系統(tong)控(kong)制(zhi)、優化(hua)(hua)問題的(de)(de)大(da)系統(tong)理(li)論(lun)、解(jie)決帶有(you)不確定性控(kong)制(zhi)問題的(de)(de)魯棒、自適應(ying)(ying)控(kong)制(zhi)理(li)論(lun)、解(jie)決難以數學建模系統(tong)控(kong)制(zhi)問題的(de)(de)智能(neng)控(kong)制(zhi)理(li)論(lun)等(deng)都成為(wei)自動化(hua)(hua)研(yan)究領域中(zhong)新的(de)(de)熱點,并迅即在(zai)各領域中(zhong)得到了(le)應(ying)(ying)用。