1.人工控制与自动控制
（1）人工控制（Manual Control）。就是在人直接参与的情况下，利用控制装置对机器设备或生产过程进行控制，使其输出量按特定规律变化，并达到预期状态或性能要求的过程。
例如，金工实习时，利用普通车床对零件的车、钻等加工，每一个环节都有人的直接参与，最后才能达到加工要求。
（2）自动控制（Automatic Control）。就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置对机器设备或生产过程进行控制，使其输出量按特定规律变化，并达到预期的状态或性能要求的过程。
例如，利用数控机床或数控加工中心加工零件时，只要设定加工顺序，选择加工刀具，设置加工时间，然后就可自动完成加工过程。实际中，对温度、压力、流量、浓度以及运动过程中的位移、速度、加速度等都可实现自动控制。
2.自动控制的种类
（1）反馈控制（Feedback Control）。将控制系统的输出量通过某种方式反馈到系统的输入端，与输入量进行比较，然后作用于控制器，从而控制被控对象，使输出量按特定规律进行变化的控制。它是自动控制的基本形式。
（2）极值控制（Extremum Control）。使控制系统的输出量按某种控制规律达到极值状态的控制。
（3）伺服控制（Servocontrol）。又称为随动控制或跟踪控制。它是使控制系统的输出量以一定精度快速跟踪输入量变化的控制。
例如，火炮控制、导弹的制导、宇宙飞船的发射和空间运行、雷达跟踪、飞机的自动驾驶等。多以机械位移、速度、加速度（或旋转角位移、角速度、角加速度）为输入量、输出量。
（4）过程控制（ProceSS Control）。使生产过程中的过程参数（具有较大滞后性）温度、压力、流量、物位、成分、浓度等按照某种特定规律而变化的控制。
（5）变频控制（Frequency ConverSion Control）。以变频电动机或交流电动机加上变频器作为系统的驱动机构，使控制系统的输出量按照频率变化适应电网电压变化，从而达到更高精度的控制。
例如，变频恒压供水、变频节水灌溉、变频空调、变频洗衣机、变频冰箱、变频电视，其核心技术是变频调速技术，目的是为了节能、节约资源。
（6）模糊控制（Fuzzy Logical Control）。把控制系统中的具有模糊变化规律的被控量按照精确规律来变化的控制。
（7）最优控制（Optimization Control）。使控制系统的综合性能指标达到最优化的控制。
（8）智能控制（Intelligent Control）。使控制系统的整个工作过程具有人的某些智能的控制。
（9）鲁棒控制（RobuSt Control）。它是一种开关控制。即只需合上电源开关，整个控制系统克服参数变化，按照软、硬件结合后的控制规律进行工作的控制。
（10）随机控制（StochaStic Control）。控制系统的输出量按照随机规律而变化的控制。
（11）自适应控制（Self
reacting Control）。控制系统能够改变其自身参数甚至结构，使其在对象特性或环境条件大幅度变化时仍具有良好性能的控制。
（12）自学习控制（Auto
learning Control）。控制系统的输出量具有自动学习能力的控制。
（13）神经网络控制（Nerve Network Control/NN Control）。把控制系统按信息处理网络结构分成若干个神经元而进行的控制。
3.自动控制技术的研究内容
（1）自动控制理论（Automatic Control Theory）。可以分为经典控制理论、现代控制理论以及大系统理论和智能控制理论。
1）经典控制理论（ClaSSical Control Theory）。它是以传递函数为基础，研究单输入、单输出控制系统（SISO系统）的分析和设计问题的控制理论。它包括：
线性控制理论：数学模型、时域分析、频域分析、根轨迹分析、综合校正等。
非线性控制理论：典型非线性特性、相平面分析法、描述函数法等。
采样控制理论：Z变换、脉冲传递函数、稳定性分析、动态特性分析等。
2）现代控制理论（Modern Control Theory）。它是应用状态空间分析法来分析多输入、多输出控制系统（MIMO系统）的稳定性及性能指标的理论。
它包括线性控制理论、非线性控制理论、最优控制理论、随机控制理论、自适应控制理论、自学习控制理论等。
它的内容包括：系统运动状态的描述、系统的可控性和可观性、系统的稳定性分析、最优控制、系统辨识、系统的自适应控制及机器人、自学习系统等。
3）大系统理论和智能控制理论（Big SyStem Theory & Intelligent Control Theory）。它是研究集中——分散系统（又称分散系统，DCS——DiStributed Control SyStem）和人工智能系统的理论。
（2）自动控制系统的设计。它包括：
3）过程控制系统。过程控制技术、自动化仪表。
（3）自动控制系统的仿真。
（4）自动控制系统的现场调试。
（5）自动控制系统的可靠运行。
4.自动控制的信号形式
模拟信号（Analog SignalS）——模拟控制系统。
数字信号（Digital SignalS）——数字控制系统。
模拟数字信号（Analog－digital SignalS）——采样控制系统。
5.自动控制技术的应用
自动控制技术广泛应用于工业、农业、国防和科学技术等领域以及社会生活的各个方面。(www.xing528.com)
（1）军事工业。雷达高射炮系统、中远程导弹系统、美国的国家导弹防御体系等。
（2）航空航天工业。飞机的雷达指挥系统、卫星、火箭、宇宙飞船、空间站等。
（3）制造工业。数控机床、数控加工中心、工业调节器、自动化仪表、智能机器人、轧钢机的开关控制系统、纺织工业中的成分自动检测与成分含量的自动控制、食品生产中的质量控制等。
（4）生物工程。作物遗传育种中的品质控制、动物遗传育种中的性状控制等。
（5）医药卫生。制药过程中的成分检测与控制以及包装的自动化生产线、激光检测、胃镜、机器人手术、CT检测等。
（6）家电工业。全自动洗衣机、自动控温冰箱、变频慧眼空调、数字电视等。
（7）交通业。城市路况监测系统、十字路口车流量监测及指示灯控制系统等。
（8）通信业。通话录音、来电显示、双模手机等。
（9）农业。
1）农业机械。联合收割机滚筒转速的自动检测与控制、喂入量的自动检测与控制；精密播种机播种过程中重播和漏播的控制等。
2）节水农业。变频恒压供水；变频滴、喷、渗灌节水机具等。
3）设施农业。温室的温度、湿度、CO2 等控制；温室中作物的水、肥营养控制等。
4）养殖业。饲养室内的温度、湿度、有害气体浓度的自动检测与控制以及自动给水、供料的过程等。
（10）社会科学方面。国民经济宏观调控体系、价格宏观调控体系、银行信贷利率调控体系、国家证券监督体系、国家人口控制体系等。
6.自动控制理论的发展概况
自动控制理论是研究关于自动控制系统的组成、分析和设计的理论，是研究自动控制系统中控制的共同规律的科学。
自动控制理论的任务是研究自动控制系统中变量的运动规律和改变这种运动规律的可能性和途径，为建立高性能的自动控制系统提供必要而充实的理论根据。
随着生产和科学的发展，自动控制理论已经发展成为一门独立的科学——控制论。
钱学森在他的《工程控制论》（修订版，钱学森、宋健编著）序言中认为“……20世纪上半叶的三大伟绩是相对论、量子论和控制论，可以称为三项科学革命，是人类认识客观世界的三大飞跃。”
控制论的中心思想是通过信息的传递、加工处理和反馈来进行控制。在建立控制论的很短时期内，便迅速渗透到许多科学技术领域，大大推动了近代科学技术的发展，并从而派生了许多新兴的边缘科学。
例如，工程控制论——利用控制论研究工程系统的控制问题；生物控制论——运用控制论研究生命系统的控制与信号处理；经济控制论——研究经济计划、财贸信贷等经济活动及其控制；社会控制论——运用控制论研究社会管理与社会服务等；人口控制论——利用控制论研究人口系统的变化规律及其控制。此外，还有仿生学、系统工程等。
自动控制理论源于自动控制技术。因此，自动控制理论的形成远比自动控制技术的应用晚。
自动控制理论的发展概况如下：
（1）古代罗马，家用水管系统中应用反馈原理构成的水位控制装置。
（2）2000年前，中国发明了指南针。
（3）1086～1089年，中国的苏颂和韩公廉发明了反馈调节装置——水运仪象台。
（4）1787年，英国人JamS Watt发明了蒸汽机离心调速器，并用于蒸汽机上进行转速控制。
（5）1868年，英国物理学家JameS Clerk Maxwell 首先解释了Watt 转速控制系统中出现的不稳定性问题，通过线性微分方程的建立与分析，指出了振荡现象的出现同由系统导出的一个代数方程（即特征方程）的根的分布密切相关，从而开辟了用数学方法研究控制系统运动的途径。
（6）1877年，英国数学家E.J.Routh，1895年德国数学家A.Hurwitz 各自独立地建立了直接根据代数方程（特征方程）的系数判断系统稳定性的准则，即代数判据（Routh—Hurwitz判据）。
（7）1892年，俄国数学家李雅普诺夫用严格的数学分析方法全面论述了稳定性问题，从而形成了李雅普诺夫稳定性理论（即李雅普诺夫第一定理和第二定理）。
（8）1927年，美国Bell实验室的电气工程师H.S.Bleck（布莱克）在解决电子管放大器的失真问题时首先引入反馈的概念，这就为自动控制理论的形成奠定了概念上的基础。
（9）1925年，英国物理学家、电学家、电气工程师Oliver HeaviSide 把Laplace 变换应用到求解电网络的问题上，创立了运算微分，不久就被应用到分析自动控制系统的问题上，并取得了显著的成就。这就为从微分方程分析自动控制系统到应用传递函数分析自动控制系统奠定了基础，从而成为时域分析法的一个奠基性工作。
（10）1932年，美国物理学家H.NyquiSt运用复变函数理论方法建立了以频率特性为基础的稳定性判据——NyquiSt判据，从而奠定了频率响应分析法的基础。随后，20世纪30年代末H.W.Bode、40年代初N.B.NicholS（尼柯尔斯）进一步发展了频率响应分析法。
（11）1948年，美国科学家W.R.EvanS（伊万斯）提出了根轨迹分析法，并于1950年进一步应用于反馈系统的设计，形成了根轨迹法。
（12）20世纪40年代末50年代初，频率响应法和根轨迹法被应用于研究采样控制系统和简单的非线性控制系统。同时，人们把理论上和应用上的成就总结成原理并推广到生物控制机理、神经系统、经济领域及社会过程等非常复杂的系统。其中，美国数学家N.Weiner（维纳）于1949年出版了划时代著作《控制论》对控制理论作了系统的阐述。
（13）20世纪50年代中期，空间技术的发展迫切要求建立新的控制原理以解决一类复杂的控制问题。
1956年，苏联科学家庞特里亚金提出了极大值原理；美国数学家R.Bellman（贝尔曼）创立动态规划，这两个成果为最优控制提供了理论工具。
1959年，美国数学家R.E.Karlman（卡尔曼）提出了著名的卡尔曼滤波器，1960年又提出可控性和可观性的概念。
20世纪60年代初，一套以状态空间法、极大值原理、动态规划、卡尔曼滤波器为基础的分析和设计MIMO系统的新原理和方法——现代控制理论已基本确定。
（14）1970年以来，随着技术革命和大规模复杂系统的发展，自动控制理论又向大系统理论和智能控制理论发展。
大系统理论研究的是非常复杂的集中——分散系统（DCS）控制规律。
智能控制理论的研究是以人工智能为研究方向，探索自然界更为深刻的运动机理。当前的研究方向有自适应控制、模糊控制、人工神经网络控制和混沌理论等，并产生了许多研究成果。
（15）20世纪中期以来，自动控制理论不仅用于解决工程技术领域的控制问题，而且也用于交通管理、生态控制、生物和生命现象的研究、经济科学、社会系统等领域。
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