自動(dong)化科學和技術的(de)發展,大致經(jing)歷了這樣幾個(ge)階段(duan),20世(shi)紀40年代(dai)出(chu)現的(de)經(jing)典控制理(li)論,為自動(dong)化學科奠定了理(li)論基(ji)礎(chu)。它以(yi)系(xi)統(tong)的(de)頻率域(yu)(yu)描述和分析設計方法為基(ji)礎(chu),通過對系(xi)統(tong)輸入(ru)輸出(chu)的(de)頻域(yu)(yu)測試,建立系(xi)統(tong)的(de)模型,并通過設計前饋補償和反饋校正,使系(xi)統(tong)穩定運(yun)行,并使輸出(chu)達到期望值。這通常(chang)被(bei)認為是(shi)以(yi)控制為基(ji)礎(chu)的(de)自動(dong)化設備的(de)代(dai)理(li)論。
自(zi)動化技術廣泛用于(yu)工(gong)業(ye)、農業(ye)、軍事、科學(xue)研究(jiu)、交通運輸(shu)、商業(ye)、醫療、服務和家庭等方面。采用自(zi)動化技術不僅可(ke)以把人從(cong)繁重的體(ti)力勞動、部分(fen)腦力勞動以及惡劣(lie)、危(wei)險的工(gong)作環境(jing)中解放出(chu)來(lai),而且能擴展人的器官(guan)功能,極(ji)大地提高勞動生產率(lv),增強(qiang)人類認識世(shi)界和改(gai)造世(shi)界的能力。
自(zi)(zi)動化(hua)(hua)系統中的大型成套設備,又稱自(zi)(zi)動化(hua)(hua)裝置。機器或裝置在無人干預的情況下按(an)規定(ding)的程序或指令(ling)自(zi)(zi)動進行(xing)操作或控制的過程。因此,自(zi)(zi)動化(hua)(hua)是工業、農(nong)業、國防和科學技術現代化(hua)(hua)的重要條件和顯著(zhu)標志
20世紀60年代(dai),隨著航(hang)天(tian)航(hang)空事業的(de)(de)(de)發展(zhan),出(chu)現(xian)了(le)(le)(le)以狀態(tai)空間法(fa)為基礎(chu)的(de)(de)(de)現(xian)代(dai)控(kong)制理論(lun),這(zhe)一理論(lun)通過深入(ru)到(dao)對(dui)系(xi)(xi)統(tong)(tong)內部狀態(tai)的(de)(de)(de)描述(shu),從信息層面(mian)上(shang)更深刻地刻劃了(le)(le)(le)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)特征,在此基礎(chu)上(shang)發展(zhan)起來的(de)(de)(de)狀態(tai)空間設計方法(fa)不僅可以處(chu)理多變量系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)控(kong)制問題(ti),而且在控(kong)制中開始滲入(ru)優(you)化(hua)的(de)(de)(de)概(gai)念,為實現(xian)高質量的(de)(de)(de)自動化(hua)提(ti)供了(le)(le)(le)有力的(de)(de)(de)手段。在此期間,自動控(kong)制的(de)(de)(de)理論(lun)和(he)應(ying)用(yong)得到(dao)了(le)(le)(le)蓬勃發展(zhan),系(xi)(xi)統(tong)(tong)辨識、自適應(ying)等(deng)新理論(lun)和(he)新思想不斷涌現(xian),并在航(hang)天(tian)航(hang)空、工業、工程領域得到(dao)了(le)(le)(le)廣泛的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)。
20世紀70年代(dai)以來,隨著(zhu)計(ji)算機技術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展和(he)普及,人(ren)們處理復雜信(xin)息(xi)加工的(de)(de)(de)(de)(de)能力得(de)到了(le)顯(xian)著(zhu)加強,從而有力地(di)推動了(le)自動化(hua)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)全方位(wei)發(fa)展,其最主要的(de)(de)(de)(de)(de)應用領域是:以計(ji)算機控(kong)制(zhi)(zhi)為(wei)代(dai)表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)工業過程控(kong)制(zhi)(zhi)和(he)工業機器人(ren),以計(ji)算機集(ji)成信(xin)息(xi)處理為(wei)代(dai)表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)造系(xi)(xi)統CIMS。在(zai)此期間,由(you)于信(xin)息(xi)處理能力的(de)(de)(de)(de)(de)加強,解(jie)決高維大系(xi)(xi)統控(kong)制(zhi)(zhi)、優化(hua)問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)大系(xi)(xi)統理論、解(jie)決帶(dai)有不確定性控(kong)制(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)魯棒、自適應控(kong)制(zhi)(zhi)理論、解(jie)決難(nan)以數學建模系(xi)(xi)統控(kong)制(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)智能控(kong)制(zhi)(zhi)理論等(deng)都(dou)成為(wei)自動化(hua)研究領域中新的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)點(dian),并迅即在(zai)各領域中得(de)到了(le)應用。