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自動(dòng)化的發(fā)展歷程
社會(huì )的需要是自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。自動(dòng)化技術(shù)是緊密?chē)@著(zhù)生產(chǎn)、軍事設備的控制以及航空航天工業(yè)的需要而形成和發(fā)展起來(lái)的。1788年，J.瓦特為了解決工業(yè)生產(chǎn)中提出的蒸汽機的速度控制問(wèn)題，把離心式調速器與蒸汽機的閥門(mén)連接起來(lái)，構成蒸汽機轉速調節系統，使蒸汽機變?yōu)榧劝踩謱?shí)用的動(dòng)力裝置。瓦特的這項發(fā)明開(kāi)創(chuàng )了自動(dòng)調節裝置的研究和應用。在解決隨之出現的自動(dòng)調節裝置的穩定性的過(guò)程中，數學(xué)家提出了判定系統穩定性的判據，積累了設計和使用自動(dòng)調節器的經(jīng)驗。
20世紀40年代是自動(dòng)化技術(shù)和理論形成的關(guān)鍵時(shí)期，一批科學(xué)家為了解決軍事上提出的火炮控制、魚(yú)雷導航、飛機導航等技術(shù)問(wèn)題，逐步形成了以分析和設計單變量控制系統為主要內容的經(jīng)典控制理論與方法。機械、電氣和電子技術(shù)的發(fā)展為生產(chǎn)自動(dòng)化提供了技術(shù)手段。1946年，美國福特公司的機械工程師D.S.哈德首先提出用自動(dòng)化一詞來(lái)描述生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)操作。1947年建立第一個(gè)生產(chǎn)自動(dòng)化研究部門(mén)。1952年J.迪博爾德第一本以自動(dòng)化命名的《自動(dòng)化》一書(shū)出版,他認為“自動(dòng)化是分析、組織和控制生產(chǎn)過(guò)程的手段“。實(shí)際上,自動(dòng)化是將自動(dòng)控制用于生產(chǎn)過(guò)程的結果。50年代以后，自動(dòng)控制作為提高生產(chǎn)率的一種重要手段開(kāi)始推廣應用。它在機械制造中的應用形成了機械制造自動(dòng)化；在石油、化工、冶金等連續生產(chǎn)過(guò)程中應用，對大規模的生產(chǎn)設備進(jìn)行控制和管理，形成了過(guò)程自動(dòng)化。電子計算機的推廣和應用，使自動(dòng)控制與信息處理相結合，出現了業(yè)務(wù)管理自動(dòng)化。
50年代末到60年代初，大量的工程實(shí)踐，尤其是航天技術(shù)的發(fā)展，涉及大量的多輸入多輸出系統的最優(yōu)控制問(wèn)題，用經(jīng)典的控制理論已難于解決，于是產(chǎn)生了以極大值原理、動(dòng)態(tài)規劃和狀態(tài)空間法等為核心的現代控制理論?，F代控制理論提供了滿(mǎn)足發(fā)射第一顆人造衛星的控制手段，保證了其后的若干空間計劃（如導彈的制導、航天器的控制）的實(shí)施?？刂乒ぷ髡邚倪^(guò)去那種只依據傳遞函數來(lái)考慮控制系統的輸入輸出關(guān)系，過(guò)渡到用狀態(tài)空間法來(lái)考慮系統內部結構，是控制工作者對控制系統規律認識的一個(gè)飛躍。
60年代中期以后，現代控制理論在自動(dòng)化中的應用，特別是在航空航天領(lǐng)域的應用。產(chǎn)生一些新的控制方法和結構,如自適應和隨機控制、系統辨識、微分對策、分布參數系統等。與此同時(shí)，模式識別和人工智能也發(fā)展起來(lái)，出現了智能機器人和專(zhuān)家系統?，F代控制理論和電子計算機在工業(yè)生產(chǎn)中的應用，使生產(chǎn)過(guò)程控制和管理向綜合最優(yōu)化發(fā)展。
70年代中期，自動(dòng)化的應用開(kāi)始面向大規模、復雜的系統，如大型電力系統、交通運輸系統、鋼鐵聯(lián)合企業(yè)、國民經(jīng)濟系統等，它不僅要求對現有系統進(jìn)行最優(yōu)控制和管理，而且還要對未來(lái)系統進(jìn)行最優(yōu)籌劃和設計，運用現代控制理論方法已不能取得應有的成效，于是出現了大系統理論與方法。80年代初，隨著(zhù)計算機網(wǎng)絡(luò )的迅速發(fā)展，管理自動(dòng)化取得較大進(jìn)步，出現了管理信息系統、辦公自動(dòng)化、決策支持系統。與此同時(shí)，人類(lèi)開(kāi)始綜合利用傳感技術(shù)、通信技術(shù)、計算機、系統控制和人工智能等新技術(shù)和新方法來(lái)解決所面臨的工廠(chǎng)自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、醫療自動(dòng)化、農業(yè)自動(dòng)化以及各種復雜的社會(huì )經(jīng)濟問(wèn)題。研制出柔性制造系統、決策支持系統、智能機器人和專(zhuān)家系統等高級自動(dòng)化系統。
自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷史是一部人類(lèi)以自己的聰明才智延伸和擴展器官功能的歷史，自動(dòng)化是現代科學(xué)技術(shù)和現代工業(yè)的結晶，它的發(fā)展充分體現了科學(xué)技術(shù)的綜合作用。
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