自(zi)動化(hua)科(ke)學和(he)(he)技術的(de)(de)(de)發(fa)展,大(da)致經(jing)歷了這樣幾(ji)個階段,20世紀40年(nian)代(dai)(dai)出現的(de)(de)(de)經(jing)典(dian)控(kong)制理(li)論(lun),為(wei)自(zi)動化(hua)學科(ke)奠(dian)定了理(li)論(lun)基(ji)(ji)礎(chu)(chu)。它以(yi)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)頻率域描(miao)述和(he)(he)分析設(she)計(ji)方(fang)法為(wei)基(ji)(ji)礎(chu)(chu),通(tong)過對系(xi)(xi)統(tong)輸入輸出的(de)(de)(de)頻域測(ce)試(shi),建立系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)模型(xing),并(bing)(bing)通(tong)過設(she)計(ji)前饋補償和(he)(he)反(fan)饋校正,使系(xi)(xi)統(tong)穩定運行,并(bing)(bing)使輸出達(da)到期(qi)望(wang)值。這通(tong)常被認為(wei)是以(yi)控(kong)制為(wei)基(ji)(ji)礎(chu)(chu)的(de)(de)(de)自(zi)動化(hua)設(she)備的(de)(de)(de)代(dai)(dai)理(li)論(lun)。
自動(dong)(dong)化技術廣泛用于(yu)工業、農業、軍事、科學研究(jiu)、交通運輸、商業、醫療(liao)、服(fu)務和(he)(he)家庭等方面。采用自動(dong)(dong)化技術不僅可(ke)以把人從繁(fan)重的體力勞動(dong)(dong)、部分(fen)腦(nao)力勞動(dong)(dong)以及惡(e)劣、危險的工作(zuo)環境中(zhong)解放(fang)出來,而(er)且能擴展人的器官功能,極大地提(ti)高(gao)勞動(dong)(dong)生產率,增強人類認識(shi)世界和(he)(he)改造世界的能力。
自(zi)動化系統中(zhong)的(de)大型成套設備,又稱自(zi)動化裝置。機器或(huo)(huo)(huo)裝置在無人干預(yu)的(de)情況下按(an)規定(ding)的(de)程序或(huo)(huo)(huo)指令自(zi)動進行操作或(huo)(huo)(huo)控(kong)制的(de)過程。因(yin)此,自(zi)動化是(shi)工(gong)業(ye)、農(nong)業(ye)、國防和(he)科(ke)學技術(shu)現代化的(de)重(zhong)要條件和(he)顯(xian)著標志(zhi)
20世(shi)紀60年代,隨著航(hang)天(tian)航(hang)空(kong)(kong)事(shi)業的(de)(de)發(fa)(fa)展,出現(xian)了(le)以狀態(tai)空(kong)(kong)間(jian)法(fa)為基(ji)礎的(de)(de)現(xian)代控(kong)制理論(lun)(lun)(lun),這一理論(lun)(lun)(lun)通過深(shen)(shen)入到(dao)(dao)對系(xi)統(tong)內部狀態(tai)的(de)(de)描述,從信息(xi)層面上更深(shen)(shen)刻地(di)刻劃了(le)系(xi)統(tong)的(de)(de)特(te)征(zheng),在此基(ji)礎上發(fa)(fa)展起(qi)來的(de)(de)狀態(tai)空(kong)(kong)間(jian)設計方法(fa)不(bu)僅可以處(chu)理多變量(liang)系(xi)統(tong)的(de)(de)控(kong)制問題,而且在控(kong)制中開始滲入優化的(de)(de)概(gai)念,為實(shi)現(xian)高質量(liang)的(de)(de)自動(dong)化提供了(le)有力(li)的(de)(de)手段(duan)。在此期間(jian),自動(dong)控(kong)制的(de)(de)理論(lun)(lun)(lun)和應用(yong)得到(dao)(dao)了(le)蓬(peng)勃(bo)發(fa)(fa)展,系(xi)統(tong)辨識、自適(shi)應等新理論(lun)(lun)(lun)和新思(si)想不(bu)斷涌(yong)現(xian),并(bing)在航(hang)天(tian)航(hang)空(kong)(kong)、工(gong)業、工(gong)程(cheng)領域得到(dao)(dao)了(le)廣泛的(de)(de)應用(yong)。
20世紀70年代(dai)以來,隨著計(ji)(ji)算(suan)機(ji)技術的(de)(de)(de)發展和普及(ji),人們處理(li)復雜信(xin)(xin)(xin)息加(jia)工的(de)(de)(de)能(neng)(neng)力(li)得到了顯(xian)著加(jia)強,從(cong)而有力(li)地推動了自(zi)動化(hua)(hua)技術的(de)(de)(de)全方(fang)位發展,其最主要的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)領(ling)域是:以計(ji)(ji)算(suan)機(ji)控(kong)(kong)制為代(dai)表的(de)(de)(de)工業過程控(kong)(kong)制和工業機(ji)器人,以計(ji)(ji)算(suan)機(ji)集成(cheng)信(xin)(xin)(xin)息處理(li)為代(dai)表的(de)(de)(de)制造系統CIMS。在此期間,由于信(xin)(xin)(xin)息處理(li)能(neng)(neng)力(li)的(de)(de)(de)加(jia)強,解(jie)決(jue)高維大系統控(kong)(kong)制、優化(hua)(hua)問(wen)題的(de)(de)(de)大系統理(li)論(lun)、解(jie)決(jue)帶有不確定性控(kong)(kong)制問(wen)題的(de)(de)(de)魯棒、自(zi)適應(ying)控(kong)(kong)制理(li)論(lun)、解(jie)決(jue)難以數學建(jian)模系統控(kong)(kong)制問(wen)題的(de)(de)(de)智能(neng)(neng)控(kong)(kong)制理(li)論(lun)等都成(cheng)為自(zi)動化(hua)(hua)研究(jiu)領(ling)域中新的(de)(de)(de)熱點,并(bing)迅即在各領(ling)域中得到了應(ying)用(yong)。