自動(dong)化科學(xue)和技術的發展(zhan),大致經歷(li)了這樣幾(ji)個(ge)階段,20世紀(ji)40年代(dai)(dai)出(chu)現的經典控制理論,為(wei)(wei)自動(dong)化學(xue)科奠定了理論基礎。它以(yi)系統的頻率(lv)域(yu)描述(shu)和分(fen)析設(she)計(ji)方法為(wei)(wei)基礎,通過對系統輸入輸出(chu)的頻域(yu)測試(shi),建立系統的模(mo)型(xing),并(bing)(bing)通過設(she)計(ji)前饋補償和反饋校(xiao)正,使系統穩定運行,并(bing)(bing)使輸出(chu)達到期望值。這通常被認為(wei)(wei)是以(yi)控制為(wei)(wei)基礎的自動(dong)化設(she)備(bei)的代(dai)(dai)理論。
自動(dong)化技術廣泛(fan)用于工業(ye)、農(nong)業(ye)、軍事、科學研究、交通運輸(shu)、商業(ye)、醫療、服務和家庭等方面(mian)。采用自動(dong)化技術不僅可(ke)以把人從繁重的(de)體(ti)力(li)(li)勞動(dong)、部分腦力(li)(li)勞動(dong)以及惡劣(lie)、危險的(de)工作環境中解放出來,而(er)且(qie)能擴展人的(de)器官功能,極大(da)地提高(gao)勞動(dong)生產(chan)率,增強人類認識世界和改造世界的(de)能力(li)(li)。
自(zi)動(dong)(dong)化系統(tong)中的(de)大型(xing)成(cheng)套設備,又稱(cheng)自(zi)動(dong)(dong)化裝置。機器或(huo)裝置在無人干預的(de)情況下按規定的(de)程(cheng)序或(huo)指令自(zi)動(dong)(dong)進行操作或(huo)控制的(de)過程(cheng)。因此,自(zi)動(dong)(dong)化是工業、農(nong)業、國防和科學(xue)技(ji)術現代(dai)化的(de)重要(yao)條件和顯(xian)著標志
20世紀60年代,隨(sui)著航(hang)(hang)天(tian)(tian)航(hang)(hang)空事業的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan),出現(xian)了(le)以狀(zhuang)態(tai)空間法(fa)為基礎的(de)(de)(de)現(xian)代控(kong)制理(li)論(lun),這(zhe)一理(li)論(lun)通過深(shen)入到對系(xi)(xi)統(tong)內部狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)(de)描述,從信息層面(mian)上(shang)更深(shen)刻(ke)地刻(ke)劃了(le)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)特征,在此基礎上(shang)發(fa)展(zhan)起來的(de)(de)(de)狀(zhuang)態(tai)空間設計方法(fa)不(bu)僅可以處理(li)多變量系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)控(kong)制問題,而且在控(kong)制中開始(shi)滲入優化(hua)的(de)(de)(de)概念,為實(shi)現(xian)高(gao)質量的(de)(de)(de)自(zi)(zi)動化(hua)提供了(le)有力的(de)(de)(de)手(shou)段。在此期間,自(zi)(zi)動控(kong)制的(de)(de)(de)理(li)論(lun)和應用得(de)到了(le)蓬勃發(fa)展(zhan),系(xi)(xi)統(tong)辨(bian)識、自(zi)(zi)適應等新理(li)論(lun)和新思想不(bu)斷涌(yong)現(xian),并在航(hang)(hang)天(tian)(tian)航(hang)(hang)空、工(gong)業、工(gong)程領(ling)域得(de)到了(le)廣泛的(de)(de)(de)應用。
20世紀70年代(dai)以來,隨著計(ji)算機(ji)(ji)技(ji)術的發(fa)展和普及,人們處(chu)理(li)(li)復(fu)雜信(xin)(xin)息(xi)加工(gong)(gong)的能力得到(dao)了顯(xian)著加強,從而有力地推(tui)動(dong)了自動(dong)化(hua)(hua)技(ji)術的全方(fang)位發(fa)展,其最主要的應用領(ling)(ling)域是:以計(ji)算機(ji)(ji)控(kong)制(zhi)為代(dai)表的工(gong)(gong)業過程(cheng)控(kong)制(zhi)和工(gong)(gong)業機(ji)(ji)器人,以計(ji)算機(ji)(ji)集成信(xin)(xin)息(xi)處(chu)理(li)(li)為代(dai)表的制(zhi)造系統CIMS。在(zai)此期間,由于信(xin)(xin)息(xi)處(chu)理(li)(li)能力的加強,解(jie)決高維大(da)系統控(kong)制(zhi)、優(you)化(hua)(hua)問題(ti)的大(da)系統理(li)(li)論(lun)(lun)、解(jie)決帶(dai)有不確定性控(kong)制(zhi)問題(ti)的魯(lu)棒、自適應控(kong)制(zhi)理(li)(li)論(lun)(lun)、解(jie)決難(nan)以數(shu)學建模系統控(kong)制(zhi)問題(ti)的智能控(kong)制(zhi)理(li)(li)論(lun)(lun)等(deng)都成為自動(dong)化(hua)(hua)研究領(ling)(ling)域中(zhong)新的熱點,并(bing)迅即在(zai)各領(ling)(ling)域中(zhong)得到(dao)了應用。