自動化科學(xue)和(he)技術(shu)的(de)(de)發展,大致經歷(li)了這樣幾個階(jie)段,20世紀40年(nian)代出(chu)(chu)現的(de)(de)經典控制理(li)(li)論(lun),為(wei)自動化學(xue)科奠定(ding)了理(li)(li)論(lun)基礎(chu)(chu)。它以系統(tong)的(de)(de)頻率域描述(shu)和(he)分析設(she)(she)計方(fang)法為(wei)基礎(chu)(chu),通(tong)過對系統(tong)輸入(ru)輸出(chu)(chu)的(de)(de)頻域測試,建立系統(tong)的(de)(de)模型,并通(tong)過設(she)(she)計前饋(kui)(kui)補償和(he)反饋(kui)(kui)校正,使系統(tong)穩定(ding)運行(xing),并使輸出(chu)(chu)達到(dao)期(qi)望值。這通(tong)常被認(ren)為(wei)是(shi)以控制為(wei)基礎(chu)(chu)的(de)(de)自動化設(she)(she)備的(de)(de)代理(li)(li)論(lun)。
自動(dong)化(hua)技術廣泛用于(yu)工業、農業、軍(jun)事、科學研究、交通運輸、商業、醫療(liao)、服(fu)務(wu)和家庭(ting)等(deng)方面。采用自動(dong)化(hua)技術不(bu)僅可(ke)以把(ba)人(ren)從繁重的體力(li)勞(lao)動(dong)、部分腦(nao)力(li)勞(lao)動(dong)以及(ji)惡劣(lie)、危險的工作環境中解(jie)放出來(lai),而且(qie)能擴展(zhan)人(ren)的器官功能,極大(da)地提高勞(lao)動(dong)生產率,增強人(ren)類認識(shi)世(shi)(shi)界(jie)和改造世(shi)(shi)界(jie)的能力(li)。
自(zi)動化(hua)(hua)系(xi)統中(zhong)的(de)大型成(cheng)套設備,又稱(cheng)自(zi)動化(hua)(hua)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)。機器(qi)或(huo)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)在無人干(gan)預(yu)的(de)情況下按規定的(de)程序或(huo)指令自(zi)動進行(xing)操作或(huo)控制的(de)過程。因此(ci),自(zi)動化(hua)(hua)是工業、農(nong)業、國防和(he)科(ke)學(xue)技術現代化(hua)(hua)的(de)重要條件和(he)顯(xian)著(zhu)標(biao)志
20世紀60年代,隨著航(hang)天航(hang)空(kong)事業的(de)發(fa)展(zhan)(zhan),出現了(le)以(yi)狀(zhuang)(zhuang)態空(kong)間法(fa)為(wei)基(ji)礎的(de)現代控(kong)(kong)制理(li)論(lun)(lun),這一理(li)論(lun)(lun)通過深入到(dao)對系(xi)統(tong)(tong)內部狀(zhuang)(zhuang)態的(de)描述,從信(xin)息層面(mian)上(shang)更深刻地刻劃(hua)了(le)系(xi)統(tong)(tong)的(de)特征(zheng),在此基(ji)礎上(shang)發(fa)展(zhan)(zhan)起來的(de)狀(zhuang)(zhuang)態空(kong)間設計方法(fa)不(bu)僅可以(yi)處理(li)多變量(liang)系(xi)統(tong)(tong)的(de)控(kong)(kong)制問(wen)題(ti),而且在控(kong)(kong)制中開始滲入優化的(de)概念,為(wei)實(shi)現高(gao)質量(liang)的(de)自動(dong)化提(ti)供了(le)有(you)力的(de)手段。在此期間,自動(dong)控(kong)(kong)制的(de)理(li)論(lun)(lun)和應(ying)用(yong)得(de)到(dao)了(le)蓬勃發(fa)展(zhan)(zhan),系(xi)統(tong)(tong)辨識、自適應(ying)等(deng)新(xin)理(li)論(lun)(lun)和新(xin)思(si)想不(bu)斷涌現,并在航(hang)天航(hang)空(kong)、工業、工程領(ling)域得(de)到(dao)了(le)廣泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)。
20世(shi)紀70年代以(yi)來,隨著計(ji)算(suan)(suan)機技術的(de)(de)(de)(de)(de)發展和普及,人們處(chu)理(li)復(fu)雜(za)信息加(jia)工(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)力得(de)(de)到了顯著加(jia)強(qiang),從而有力地推動(dong)(dong)了自動(dong)(dong)化技術的(de)(de)(de)(de)(de)全方(fang)位發展,其最(zui)主要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)領域(yu)是:以(yi)計(ji)算(suan)(suan)機控(kong)制為(wei)(wei)代表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)業過(guo)程控(kong)制和工(gong)業機器人,以(yi)計(ji)算(suan)(suan)機集成信息處(chu)理(li)為(wei)(wei)代表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)制造系(xi)統CIMS。在(zai)此(ci)期間,由于信息處(chu)理(li)能(neng)力的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)強(qiang),解決(jue)高維大系(xi)統控(kong)制、優化問(wen)題的(de)(de)(de)(de)(de)大系(xi)統理(li)論、解決(jue)帶有不確定(ding)性控(kong)制問(wen)題的(de)(de)(de)(de)(de)魯棒、自適(shi)應控(kong)制理(li)論、解決(jue)難以(yi)數學建模系(xi)統控(kong)制問(wen)題的(de)(de)(de)(de)(de)智能(neng)控(kong)制理(li)論等(deng)都(dou)成為(wei)(wei)自動(dong)(dong)化研究領域(yu)中(zhong)新的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)點(dian),并迅即(ji)在(zai)各(ge)領域(yu)中(zhong)得(de)(de)到了應用(yong)(yong)。