自動化的淵源，可以一直追溯到兩千多年以前。我國漢朝時期，就有了指南車。

　　公認的自動化技術的起源


，還是18世紀前後（大約在1788年）。隨著工業革命在英國的出現，對動力的需求大增；因此出現了蒸汽機。人們在使用蒸汽機的時候，就發現保持其轉速的穩定是一個大問題，為此發明了飛球轉速控製器（也叫離心調速器）。

　　可ke是shi
，光guang有you飛fei球qiu控kong製zhi器qi有you時shi還hai是shi不bu能neng解jie決jue問wen題ti。人ren們men很hen快kuai發fa現xian，有you的de蒸zheng汽qi機ji的de飛fei球qiu調tiao速su器qi投tou入ru運yun行xing後hou
，蒸zheng汽qi機ji的de轉zhuan速su就jiu產chan生sheng周zhou期qi性xing的de大da幅fu度du波bo動dong
，無wu法fa正zheng常chang工gong作zuo。用yong現xian在zai的de話hua來lai說shuo
，就jiu是shi係xi統tong不bu穩wen定ding。那na個ge時shi候hou，人ren們men還hai沒mei有you係xi統tong的de概gai念nian，也ye沒mei有you反fan饋kui的de概gai念nian
，無wu法fa從cong理li論lun上shang解jie釋shi這zhe種zhong不bu穩wen定ding現xian象xiang；人們就反複地在蒸汽機的製造工藝上盲目地摸索
，努力減小摩擦，調整彈簧等等。這種情況持續了大約一個世紀之久，直到19世紀末，自動控製理論誕生以後
，自動控製技術才得以在科學理論的指導下發展和提高。

　　蒸汽機轉速的不穩定問題引起了許多科學家的注意。1868年，建立了電磁波理論的英國物理學家麥克斯韋爾（J·C·Maxwell），把蒸汽機的調速過程變成了一個線性微分方程的問題。他指出，如果對應的微分方程特征值在複平麵的左半平麵，係統就是穩定的
；反之，如果對應的微分方程特征值在複平麵的右半平麵，係統就是不穩定的，蒸汽機的轉速就會產生波動。

　　1877年，麥克斯韋爾的學生勞斯（E·Routh）找到了根據微分方程的係數判別係統穩定性的方法，這就是自動控製理論中有名的勞斯判據。

　　1876年，俄國的維斯聶格拉斯基（J·A·Vyschnegradsky）結合實際的蒸汽機研製
，解決了如何選擇參數才能使其轉速穩定的問題。當時的研製者由於找不到問題所在，已經準備放棄了。

　　1895年，德國的霍爾維茨（A·Hurwitz）在zai解jie決jue瑞rui士shi達da沃wo斯si電dian廠chang一yi個ge蒸zheng汽qi機ji的de調tiao速su係xi統tong的de設she計ji時shi，就jiu使shi用yong了le穩wen定ding性xing理li論lun。他ta同tong時shi也ye獨du立li地di提ti出chu了le霍huo爾er維wei茨ci判pan據ju，霍huo爾er維wei茨ci當dang時shi是shi蘇su黎li世shi工gong業ye大da學xue的de數shu學xue教jiao授shou，也ye做zuo過guo愛ai因yin斯si坦tan的de數shu學xue老lao師shi。

　　20世紀
，通信技術
、電子技術開始發展。同時戰爭
、工業也成為了推動力，自動控製技術與自動控製理論開始快速發展。

　　1927年美國貝爾實驗室的布萊克（H·Black）liyongfufankuiyuanlishejiledianziguanfangdaqi
，jiejueledianhuachangjulichuanshushixinhaojibiandewenti。jiejuelexinhaojibianwentiyihou
，youchuxianlefangdaqizhendangyinqishengyinjianjiaodexianxiang（即係統不穩定）
，由於微分方程的階次往往很高（通常高達50階），Routh判據變得不夠實用。

　　而貝爾實驗室具有通信背景的工程師們往往很熟悉頻域方法。1932年出生在瑞典後來移民美國的奈奎斯特（H·Nyquist）發表論文，采用圖形的方法來判斷係統的穩定性。在其基礎上伯德（H·W·Bode）等人建立了一套在頻域範圍設計反饋放大器的方法。這套方法，後來也用於自動控製係統的分析與設計。

　　與此同時，反饋控製原理開始應用於工業過程。1936年英國的考倫德（A·Callender）和斯蒂文森（A·Stevenson）等人給出了 PID控製器的方法。PID（P，Proportional，比例
；I
，Integrative，積分；D，Derivative，微分）控製是在自動控製技術中占有非常重要地位的控製方法。PID控製的含義是，將經過反饋後得到的誤差信號分別進行比例
、積分和微分運算後再疊加得到控製器輸出信號。這種控製方式適合相當多的被控對象，目前仍然廣泛地運用於多數自動控製係統。

　　1942年哈裏斯（H·Harris）引入了傳遞函數的概念。1948年伊萬斯（W·R·Evans）在進行飛機導航和控製時，在應用頻域方法時遇到了困難，因此他又回到特征方程的思路上並提出了根軌跡法。

　　1948年
，數學家維納（N·Wiener）《控製論》（CYBERNETICS）一書的出版，標誌著控製論的正式誕生。這本書的出版被認為是自動控製科學的一個裏程碑。

　　在這段時間，自動控製理論的主要數學工具是微分方程
、複變函數和拉普拉斯氏變換。

　　就這樣，在20世紀50年代前後，一種在係統分析設計時，運用頻率域方法（經典控製理論）
、采用PID控製方法
，運用模擬電子技術（主要是電子管和交磁放大機）構成控製器的自動控製技術已經基本形成。值得一提的是
，戰爭（火炮控製
、飛機飛行控製
、雷達控製等）
、通信、工業成為了自動控製技術的主要推動力。

　　20世紀50年代到60年代
，隨著第二次世界大戰的結束
、冷戰的開始，東西方陣營開始在航天和航空領域進行競爭，提出了飛機、導彈和航天器的控製問題。在飛機或火箭具有有限的燃料的條件下
，如何控製航天器、飛行器的運動軌跡，並做到節省燃料、縮短飛行時間等問題推動了最優控製理論的發展。

　　在(zai)這(zhe)個(ge)時(shi)期(qi)，眾(zhong)多(duo)的(de)數(shu)學(xue)家(jia)投(tou)入(ru)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)理(li)論(lun)的(de)研(yan)究(jiu)。自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)科(ke)學(xue)家(jia)從(cong)力(li)學(xue)中(zhong)引(yin)進(jin)了(le)狀(zhuang)態(tai)空(kong)間(jian)的(de)概(gai)念(nian)。蘇(su)聯(lian)數(shu)學(xue)家(jia)龐(pang)特(te)利(li)亞(ya)金(jin)提(ti)出(chu)了(le)極(ji)大(da)值(zhi)原(yuan)理(li)。美(mei)國(guo)數(shu)學(xue)家(jia)貝(bei)爾(er)曼(man)（R·Bellman）討論了應用動態規劃理論解決有約束的最優控製問題。匈牙利裔的美國數學家卡爾曼（R·E·Kalman）建立了基於線性二次型性能指標的最優控製問題並提出Kalman濾波理論。在這段時間，自動控製理論的主要數學工具是一次微分方程組
、矩陣論
、泛函分析、狀態空間法等等；主要方法是變分法
、極大值原理
、動態規劃理論等
；重點是最優控製、隨機控製和自適應控製。在技術上還是以電子管構成的電路為主；但是電子計算機開始出現，晶體管開始進入實用階段。人們普遍認為
，自動控製理論開始進入“現代控製理論”的階段。

　　20世紀70年代到90年代中期，由於民用工業發展的推動，自動控製技術在進一步發展。工作機床（車床、銑床
、刨床、磨床）、軋鋼機等設備的傳動控製（位置、轉速）；煉油過程、化工過程

、動力（鍋爐）、製藥、食品等工業對自動控製技術提出了新的要求。由於大規模的工業過程往往存在非線性
、大滯後、多變量、時變、不確定性等問題

，人們發現
，將狀態空間理論運用在複雜工業控製中，效果卻遠遠比不上在航空、航天控製中。之所以這樣，是因為地麵工業的被控製對象往往十分複雜

，其準確的數學模型是很難得到的。

　　這樣，根據被控對象輸入、輸出數據構造模型的方法得到了發展，這也稱為係統辨識。同時，自動控製科學家也在研究各種新型控製方法（也叫控製算法）

；自適應控製、自校正控製、魯棒控製
、變結構控製、非線性係統控製
、預測控製
、智能控製
、模糊控製、多變量控製、解耦控製等方法紛紛出現。

　　在應用上，主要還是將被控製對象考慮成線性的、單變量的
，采用PID控製為主（但是在石油、化工行業開始采用預測控製）。主要使用運算放大器（一種半導體器件）來構成模擬的控製器。電子計算機開始在一些發達國家的大型企業應用。