自(zi)動化科學和技(ji)術(shu)的(de)發展,大(da)致(zhi)經歷(li)了這樣幾個(ge)階段,20世紀40年代(dai)出(chu)現(xian)的(de)經典(dian)控制理(li)論(lun),為自(zi)動化學科奠定了理(li)論(lun)基礎。它(ta)以系(xi)統(tong)的(de)頻率域描述和分析設計(ji)方法(fa)為基礎,通(tong)(tong)過對系(xi)統(tong)輸(shu)(shu)入輸(shu)(shu)出(chu)的(de)頻域測(ce)試,建立系(xi)統(tong)的(de)模型,并(bing)通(tong)(tong)過設計(ji)前饋補償(chang)和反饋校正(zheng),使(shi)系(xi)統(tong)穩定運行,并(bing)使(shi)輸(shu)(shu)出(chu)達到(dao)期望值。這通(tong)(tong)常被認為是以控制為基礎的(de)自(zi)動化設備的(de)代(dai)理(li)論(lun)。
自動(dong)化技(ji)(ji)術(shu)廣泛用(yong)于工(gong)業(ye)、農業(ye)、軍事、科學研究、交(jiao)通運(yun)輸、商(shang)業(ye)、醫療、服務和家(jia)庭等方面。采用(yong)自動(dong)化技(ji)(ji)術(shu)不僅可以(yi)把人從繁重(zhong)的(de)體力勞(lao)(lao)動(dong)、部(bu)分腦力勞(lao)(lao)動(dong)以(yi)及惡劣、危(wei)險的(de)工(gong)作(zuo)環境(jing)中解放出(chu)來,而且能擴展人的(de)器(qi)官功能,極大地提高勞(lao)(lao)動(dong)生產率,增強(qiang)人類認識(shi)世界和改造(zao)世界的(de)能力。
自(zi)動化(hua)(hua)系(xi)統(tong)中的(de)大型(xing)成(cheng)套設備,又稱自(zi)動化(hua)(hua)裝置(zhi)。機器或(huo)裝置(zhi)在無人干預的(de)情況下按規定的(de)程序或(huo)指令自(zi)動進行操作或(huo)控制的(de)過程。因此,自(zi)動化(hua)(hua)是工業(ye)、農(nong)業(ye)、國防和科學技術現代化(hua)(hua)的(de)重要(yao)條件和顯著標志(zhi)
20世紀60年代(dai),隨著航(hang)天航(hang)空(kong)事業(ye)(ye)的(de)發(fa)(fa)(fa)展(zhan),出(chu)現了(le)以(yi)狀(zhuang)態空(kong)間法為(wei)基(ji)礎的(de)現代(dai)控制(zhi)(zhi)理(li)論,這一理(li)論通過深(shen)入(ru)到(dao)(dao)對系(xi)(xi)統內部(bu)狀(zhuang)態的(de)描述,從信息(xi)層面(mian)上(shang)更深(shen)刻地刻劃(hua)了(le)系(xi)(xi)統的(de)特(te)征(zheng),在此基(ji)礎上(shang)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)起來的(de)狀(zhuang)態空(kong)間設計(ji)方(fang)法不(bu)(bu)僅可以(yi)處理(li)多(duo)變量(liang)系(xi)(xi)統的(de)控制(zhi)(zhi)問題,而且在控制(zhi)(zhi)中(zhong)開始滲(shen)入(ru)優化(hua)的(de)概念,為(wei)實(shi)現高質(zhi)量(liang)的(de)自動化(hua)提供(gong)了(le)有力的(de)手段。在此期間,自動控制(zhi)(zhi)的(de)理(li)論和應(ying)用得(de)到(dao)(dao)了(le)蓬勃發(fa)(fa)(fa)展(zhan),系(xi)(xi)統辨識、自適(shi)應(ying)等新理(li)論和新思(si)想不(bu)(bu)斷涌現,并在航(hang)天航(hang)空(kong)、工業(ye)(ye)、工程領(ling)域(yu)得(de)到(dao)(dao)了(le)廣泛的(de)應(ying)用。
20世(shi)紀(ji)70年代以來,隨著計算機(ji)技術的(de)(de)發展和(he)普及(ji),人們(men)處(chu)理(li)復雜信息加工(gong)(gong)的(de)(de)能(neng)力(li)得到了(le)顯(xian)著加強,從而有力(li)地推動了(le)自動化技術的(de)(de)全方位發展,其(qi)最主要的(de)(de)應用領(ling)域(yu)是:以計算機(ji)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)為代表的(de)(de)工(gong)(gong)業過程控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)和(he)工(gong)(gong)業機(ji)器人,以計算機(ji)集成(cheng)信息處(chu)理(li)為代表的(de)(de)制(zhi)(zhi)造系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)CIMS。在(zai)此期間,由(you)于信息處(chu)理(li)能(neng)力(li)的(de)(de)加強,解(jie)(jie)決(jue)高(gao)維大(da)(da)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、優化問(wen)題(ti)的(de)(de)大(da)(da)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)理(li)論(lun)、解(jie)(jie)決(jue)帶(dai)有不(bu)確定性控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)的(de)(de)魯棒、自適應控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理(li)論(lun)、解(jie)(jie)決(jue)難以數學(xue)建模(mo)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問(wen)題(ti)的(de)(de)智能(neng)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理(li)論(lun)等都成(cheng)為自動化研(yan)究(jiu)領(ling)域(yu)中新的(de)(de)熱點,并迅即在(zai)各(ge)領(ling)域(yu)中得到了(le)應用。