1.1.2 与制造业相关的控制理论的发展进程

直到20世纪30年代，工业自动化主要由工程师主宰。过程和仪表工程师使用控制器调节温度和压力；机械工程师使用调节器控制发动机的转速；电话电信工程师运用负反馈原理设计线性放大器，以实现长途电话通话清晰；等等。尽管自动控制在工程中运用很普遍，但在开发设计过程中很少有理论指导，绝大部分使用的都是“试错法”。有人形容说“自动调节的科学处于一种不正常的状态，在微不足道的理论基础上建立了一座巨型的实用大厦”。对于使用控制器和调节器的各个行业来讲，只要有足够好的经济性和实用性，对自动控制学科没有迫切的要求。

当时虽然有一些机构分别在一些基于数学的自动化方向进行研发，如麻省理工学院的伺服机构实验室提出用方框图描述系统、开发求解微分方程的模拟计算机；又如AT&T着力于扩展其通信系统带宽的一系列措施等。不过，分散的领域和分散的目标形成不了建立自动控制理论和学科的力量。直到第二次世界大战期间美国国防部为开发火炮控制等战时急需的项目建立了协调机构，将分散在美国的几个研究团队组织起来，创建了一些新的研究机构，以及战后为解决日益复杂问题而发展的新技术和新工具（如电子计算机等），才很快形成了一门新兴学科自动控制理论，这就是今天我们称之为经典的控制理论。此后在1960年以Kalman在国际自动化联盟IFAC第一届大会上发表“控制理论的一般问题”这篇经典论文为起点，开启了现代控制理论的发展，从以前以实践为目的的学科逐渐转变到抽象、以理论为导向的学科。

如今，自动控制强调的是数学的严谨性和理论的完整性。本科生的教材一般都要求学生具备拉普拉斯变换、建模、应用微分方程和矩阵代数的知识，来研究系统的可控可观、动态响应、稳定性等。但在流程工业和电动机传动中，至今超过90%的工业实践，仍然采用最早出现在1922年的PID（比例-积分-微分）的算法及其扩展和改进的变种。