自動化科學和技術的發展，大致經歷了這樣幾個階段，20世紀40年代出現的經典控制理論，為自動化學科奠定了理論基礎。它以系統的頻率域描述和分析設計方法為基礎，通過對系統輸入輸出的頻域測試，建立系統的模型，并通過設計前饋補償和反饋校正，使系統穩定運行，并使輸出達到期望值。這通常被認為是以控制為基礎的自動化設備的代理論。

     自動化技術廣泛用于工業、農業、軍事、科學研究、交通運輸、商業、醫療、服務和家庭等方面。采用自動化技術不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環境中解放出來，而且能擴展人的器官功能，極大地提高勞動生產率，增強人類認識世界和改造世界的能力。

自動化系統中的大型成套設備，又稱自動化裝置。機器或裝置在無人干預的情況下按規定的程序或指令自動進行操作或控制的過程。因此，自動化是工業、農業、國防和科學技術現代化的重要條件和顯著標志

     20世紀60年代，隨著航天航空事業的發展，出現了以狀態空間法為基礎的現代控制理論，這一理論通過深入到對系統內部狀態的描述，從信息層面上更深刻地刻劃了系統的特征，在此基礎上發展起來的狀態空間設計方法不僅可以處理多變量系統的控制問題，而且在控制中開始滲入優化的概念，為實現高質量的自動化提供了有力的手段。在此期間，自動控制的理論和應用得到了蓬勃發展，系統辨識、自適應等新理論和新思想不斷涌現，并在航天航空、工業、工程領域得到了廣泛的應用。

     20世紀70年代以來，隨著計算機技術的發展和普及，人們處理復雜信息加工的能力得到了顯著加強，從而有力地推動了自動化技術的全方位發展，其最主要的應用領域是：以計算機控制為代表的工業過程控制和工業機器人，以計算機集成信息處理為代表的制造系統CIMS。在此期間，由于信息處理能力的加強，解決高維大系統控制、優化問題的大系統理論、解決帶有不確定性控制問題的魯棒、自適應控制理論、解決難以數學建模系統控制問題的智能控制理論等都成為自動化研究領域中新的熱點，并迅即在各領域中得到了應用。