自動(dong)(dong)化科(ke)學和(he)(he)技術的(de)發展,大致(zhi)經歷了這樣幾個階(jie)段,20世(shi)紀(ji)40年代(dai)出現的(de)經典控制理論,為(wei)自動(dong)(dong)化學科(ke)奠定(ding)了理論基礎。它以(yi)系統(tong)(tong)的(de)頻(pin)率(lv)域(yu)(yu)描述和(he)(he)分析設(she)(she)計方法為(wei)基礎,通過(guo)對系統(tong)(tong)輸入輸出的(de)頻(pin)域(yu)(yu)測試,建立系統(tong)(tong)的(de)模型,并(bing)通過(guo)設(she)(she)計前饋(kui)補償和(he)(he)反饋(kui)校正,使(shi)系統(tong)(tong)穩定(ding)運行,并(bing)使(shi)輸出達(da)到(dao)期(qi)望(wang)值(zhi)。這通常(chang)被認(ren)為(wei)是(shi)以(yi)控制為(wei)基礎的(de)自動(dong)(dong)化設(she)(she)備的(de)代(dai)理論。
自(zi)動(dong)化(hua)技術(shu)廣泛用于工業、農業、軍事(shi)、科學(xue)研究、交通(tong)運(yun)輸、商業、醫療(liao)、服(fu)務和(he)家庭等方(fang)面。采用自(zi)動(dong)化(hua)技術(shu)不僅可以把人(ren)從繁(fan)重的(de)體力勞動(dong)、部分腦力勞動(dong)以及惡(e)劣(lie)、危險(xian)的(de)工作環(huan)境中(zhong)解放出來,而且(qie)能(neng)擴(kuo)展人(ren)的(de)器官功能(neng),極大地(di)提高(gao)勞動(dong)生產(chan)率,增強(qiang)人(ren)類認識世(shi)界和(he)改造世(shi)界的(de)能(neng)力。
自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)化系統中的大(da)型(xing)成套設備,又(you)稱自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)化裝置(zhi)。機器或裝置(zhi)在無人(ren)干預的情況下按規定的程(cheng)序或指令自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)進(jin)行操作或控制的過(guo)程(cheng)。因此,自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)化是工業、農業、國(guo)防和科學(xue)技術現代(dai)化的重要條件(jian)和顯著標志
20世紀60年代,隨著航天(tian)航空事業的(de)(de)發展,出現(xian)了(le)(le)以狀(zhuang)態空間法(fa)為基礎的(de)(de)現(xian)代控(kong)制理(li)論(lun),這一理(li)論(lun)通(tong)過(guo)深(shen)入到對系(xi)(xi)統內部狀(zhuang)態的(de)(de)描(miao)述(shu),從(cong)信息(xi)層面上更深(shen)刻地(di)刻劃了(le)(le)系(xi)(xi)統的(de)(de)特征,在(zai)此基礎上發展起(qi)來的(de)(de)狀(zhuang)態空間設計方法(fa)不僅可以處理(li)多(duo)變量系(xi)(xi)統的(de)(de)控(kong)制問題,而(er)且在(zai)控(kong)制中(zhong)開始(shi)滲入優化的(de)(de)概(gai)念(nian),為實現(xian)高質量的(de)(de)自(zi)動化提(ti)供了(le)(le)有力(li)的(de)(de)手(shou)段。在(zai)此期間,自(zi)動控(kong)制的(de)(de)理(li)論(lun)和應(ying)用得到了(le)(le)蓬勃發展,系(xi)(xi)統辨(bian)識、自(zi)適應(ying)等新理(li)論(lun)和新思想不斷涌現(xian),并在(zai)航天(tian)航空、工業、工程領域得到了(le)(le)廣泛的(de)(de)應(ying)用。
20世紀70年代以來,隨著計算機(ji)技術(shu)的(de)(de)發展和(he)普及,人們處(chu)理(li)復雜信(xin)息(xi)加工的(de)(de)能(neng)(neng)力(li)(li)得(de)到了顯著加強,從而有力(li)(li)地(di)推(tui)動了自(zi)動化(hua)(hua)技術(shu)的(de)(de)全方位發展,其最主要的(de)(de)應(ying)用領(ling)(ling)域是(shi):以計算機(ji)控制(zhi)為(wei)代表的(de)(de)工業過程控制(zhi)和(he)工業機(ji)器人,以計算機(ji)集(ji)成信(xin)息(xi)處(chu)理(li)為(wei)代表的(de)(de)制(zhi)造系統CIMS。在此期(qi)間,由于(yu)信(xin)息(xi)處(chu)理(li)能(neng)(neng)力(li)(li)的(de)(de)加強,解(jie)(jie)決高(gao)維(wei)大(da)系統控制(zhi)、優化(hua)(hua)問題的(de)(de)大(da)系統理(li)論、解(jie)(jie)決帶有不(bu)確定性(xing)控制(zhi)問題的(de)(de)魯棒、自(zi)適應(ying)控制(zhi)理(li)論、解(jie)(jie)決難以數學(xue)建模系統控制(zhi)問題的(de)(de)智能(neng)(neng)控制(zhi)理(li)論等都成為(wei)自(zi)動化(hua)(hua)研(yan)究領(ling)(ling)域中新的(de)(de)熱點,并迅即在各領(ling)(ling)域中得(de)到了應(ying)用。