Question

控制和自动化技术的发展经历了哪些时期？

Answer 1

(1)经典控制理论:20世纪40年~20世纪50年代

经典控制理论以传递函数为基础，已频率法和根轨迹法作为分析和综合系统基本方法对单输入单输出控制系统进行分析与设计。

(2)现代控制理论:20世纪60年代获得迅猛发展

现代控制理论是在经典控制理论的基础上，于60年代以后发展起来的。它的主要内容是以状态空间为基础，研究多输入、多输出、时变参数、分布参数、随机参数、非线性等控制系统的分析和设计问题。最优控制、最优滤波、系统辨识、自适应控制等理论都是这一领域重要的研究课题。

与经典线性控制理论相比,现代线性系统主要特点是:研究对象一般是多变量线性系统，而经典线性理论则以单输入单输出系统为对象:除输入和输出变量外，还描述系统内部状态的变量:在分析和综合方面以时域方法为主而经典理论主要采用频域方法:使用更多数据工具。

    大系统理论:20世纪70年代开始

原有的控制理论，不论是经典控制理论，还是现代控制理论，都是建立在集中控制的基础上，即认为整个系统的信息能集中到某一点，经过处理，再向系统各部分发出控制信号。这种理论应用到大系统时遇到了困难。这不仅由于系统庞大，信息难以集中，也由于系统过干复杂，集中外理的信息最大大，难以实现。系统理论，关于大系统分析和设计的理论。大系统的特征是:规模庞大、结构复杂(环节较多、层次较多或关系复杂)、目标多样、影响因素众多，且常带有随机性的系统。这类系统不能采用常规的建模方法、控制方法和优化方法来分析和设计，因为常规方法无法通过合理的计算工作得到满意的解答。随着生产的发展和科学技术的进步，出现了许多大系统如电力系统、城市交通网、数字通信网、柔性制造系统、生态系统、水源系统和社会经济系统等。这类系统都具有上述特点，因此造成系统内部各部分之间通信的困难，提高了通信的成本，降低了系统的可靠性。大系统有两种常见的结构形式:①多层结构。这种结构是把一个大系统按功能分为多层次，其中最低层为调节器，它直接对被控对象施加控制作用。②多级结构。这种结构是在对分散的子系统实行局部控制的基础上再加一个协调级去解决子系统之间的控制作用不协调问题。

智能控制理论:20世纪90年代至今

随着计算机网络的迅速发展，管理自动化取得较大进步，出现了管理信息系统、办公自动化、决策支持系统。智能化程度日益增加，自动化技术不仅仅是减轻和代替了人们的体力劳动，而且也在很大程度上代替了人们的脑力劳动。

人类开始综合利用传感技术、通信技术、计算机、系统控制和人工智能等新技术和新方法来解决所面临的工厂自动化、办公自动化、医疗自动化、农业自动化以及各种复杂的社会经济问题。研制出柔性制造系统、决策支持系统、智能机器人和专家系统等高级自动化系统。