70年代,自動化的對象變?yōu)榇笠?guī)模、復雜的工程和非工程系統(tǒng),涉及許多用現(xiàn)代控制理論難以解決的問題。這些問題的研究,促進了自動化的理論、方法和手段的革新,于是出現(xiàn)了大系統(tǒng)的系統(tǒng)控制和復雜系統(tǒng)的智能控制,出現(xiàn)了綜合利用計算機、通信技術(shù)、系統(tǒng)工程和人工智能等成果的自動化系統(tǒng),如柔性制造系統(tǒng)、辦公自動化、智能機器人、系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)等。
自動化專用HD執(zhí)行元件FHA-14C-30-E200A-C
自動裝置的出現(xiàn)和應(yīng)用是在18世紀。自動化技術(shù)形成時期是在18世紀末~20世紀30年代。1788年英國機械師自動化設(shè)備(圖2)J.瓦特發(fā)明離心式調(diào)速器(又稱飛球調(diào)速器),并把它與蒸汽機的閥門連接起來,構(gòu)成蒸汽機轉(zhuǎn)速的閉環(huán)自動控制系統(tǒng)。瓦特的這項發(fā)明開創(chuàng)了近代自動調(diào)節(jié)裝置應(yīng)用的新紀元,對次工業(yè)革命及后來控制理論的發(fā)展有重要影響。人們開始采用自動調(diào)節(jié)裝置,來對付工業(yè)生產(chǎn)中提出的控制問題。這些調(diào)節(jié)器都是一些跟蹤給定值的裝置,使一些物理量保持在給定值附近。自動調(diào)節(jié)器應(yīng)用標志著自動化技術(shù)進入新的歷史時期。進入20世紀以后,工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用各種自動調(diào)節(jié)裝置,促進了對調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行分析和綜合的研究工作。這一時期雖然在自動調(diào)節(jié)器中已廣泛應(yīng)用反饋控制的結(jié)構(gòu),但從理論上研究反饋控制的原理則是從20世紀20年代開始的。1833年英國數(shù)學家C.巴貝奇在設(shè)計分析機時首先提出程序控制的原理。1939年世界上批系統(tǒng)與控制的專業(yè)研究機構(gòu)成立,為20世紀40年代形成經(jīng)典控制理論和發(fā)展局部自動化作了理論上和組織上的準備。
20世紀40年代中發(fā)明的電子數(shù)字計算機開創(chuàng)了數(shù)字程序控制的新紀元﹐雖然當時還局限于自動計算方面,但ENIAC和EDVAC的制造成功﹐開創(chuàng)了電子數(shù)字程序控制的新紀元。電子數(shù)字計算機的發(fā)明為60~70年代在控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用程序控制和邏輯控制以及廣泛應(yīng)用電子數(shù)字計算機直接控制生產(chǎn)過程奠定了基礎(chǔ)。
20世紀50年代末起至今是綜合自動化時期,這一時期空間技術(shù)迅速發(fā)展,迫切需要解決多變量系統(tǒng)的控制問題。于是誕生了現(xiàn)代控制理論。現(xiàn)代控制理論的形成和發(fā)展為綜合自動化奠定了理論基礎(chǔ)。同時微電子技術(shù)有了新的突破。1958年出現(xiàn)晶體管計算機,1965年出現(xiàn)集成電路計算機,1971年出現(xiàn)單片微處理機。微處理機的出現(xiàn)對控制技術(shù)產(chǎn)生了重大影響﹐控制工程師可以很方便地利用微處理機來實現(xiàn)各種復雜的控制,使綜合自動化成為現(xiàn)實。"自動化(Automation)"是美國人D.S.Harder于1936年提出的他認為在一個生產(chǎn)過程中,機器之間的零件轉(zhuǎn)移不用人去搬運就是"自動化"。