(1) 模擬儀表時(shí)代　　

    從20世紀60年代開(kāi)始，為滿(mǎn)足工業(yè)發(fā)展的需要，將測量記錄和控制功能組合在一起，這類(lèi)儀表稱(chēng)為“基地式”儀表。通常是以在帶有調節單元的顯示記錄儀“基地”上，配上測量元件及執行器構成簡(jiǎn)單控制系統。隨著(zhù)生產(chǎn)規模的擴大，產(chǎn)生了以功能劃分的“單元組合式”儀表。根據不同的控制要求，選擇相應儀表單元組合起來(lái)構成各種不同復雜程度的控制系統。無(wú)論是“基地式”儀表還是“單元組合式”儀表，它們的共同特點(diǎn)都是模擬式的，采用的是模擬技術(shù)，而控制系統以經(jīng)典控制理論為基礎?！?br /> 　
    (2) 數字化儀表時(shí)代　　

    20世紀80年代，隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展及其在儀器儀表中的應用，以微處理器為核心器件的微機化儀表應運而生，產(chǎn)生了各種數字式變送器、數字式調節器、數字式顯示記錄儀、可編程控制器和智能儀表。數字化儀表與模擬式儀表相比，其功能、性能、可靠性、通信功能等均有了質(zhì)的飛躍。主要的特點(diǎn)是采用數字技術(shù)，計算機技術(shù)用于儀器儀表和控制領(lǐng)域，計算機控制系統在工業(yè)控制中得到應用與推廣?！?/p>

　(3) 儀器儀表新概念—虛擬儀表技術(shù)　　

    虛擬儀表技術(shù)從根本上開(kāi)創(chuàng )了儀器儀表的新概念，它利用計算機技術(shù)實(shí)現和擴展儀器的功能。它是計算機硬件資源、儀器儀表測控硬件并用于數據分析、過(guò)程通信及圖形用戶(hù)界面的軟件之間的有效結合，是一種功能意義上的而非物理意義上的儀器儀表概念，軟件是關(guān)鍵。在虛擬儀表中，計算機作為一個(gè)控制和數據處理中心，傳統儀表的硬件被軟件所代替，用戶(hù)可以?xún)H僅通過(guò)修改軟件而達到改變儀表功能的目的?？梢?jiàn)，儀器儀表本身的硬件和軟件的界限已經(jīng)模糊化了，儀器儀表設計的主要基礎是它的軟件，而不是傳統儀器儀表的硬件。在這種情況下，儀器儀表工作者從觀(guān)念到知識結構和素質(zhì)，都要以信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )思想來(lái)指導儀器儀表的設計與應用?！　?/p>

    (4) 儀器儀表真正意義上的智能化—采用人工智能技術(shù)的智能儀表　

    智能化的自動(dòng)化儀器儀表應以智能控制理論為基礎，體現人的智能行為。人工智能是智能控制理論的基本組成部分之一，它以知識為基礎，它的目標是建造智能化的計算機系統，用來(lái)模擬和執行人類(lèi)的智力功能，如判斷、理解、推理、識別、規劃、學(xué)習和問(wèn)題求解等等，進(jìn)而用自動(dòng)機模仿人類(lèi)的思維過(guò)程和智能行為。

    基于智能控制理論基礎的智能儀器儀表目前大致有幾方面的進(jìn)展:

    專(zhuān)家控制器　　

    專(zhuān)家控制系統(expert control system, ECS)是典型的基于知識控制系統，它是一個(gè)具有大量的專(zhuān)門(mén)知識與經(jīng)驗的程序系統。它運用人工智能技術(shù)和計算機技術(shù)，根據某領(lǐng)域一個(gè)或多個(gè)專(zhuān)家提供的知識和經(jīng)驗，進(jìn)行推理和判斷，模擬人類(lèi)專(zhuān)家的決策過(guò)程，解決那些需要人類(lèi)專(zhuān)家才能解決好的復雜問(wèn)題。專(zhuān)家控制器的結構按控制要求的不同而有所不同。典型的結構由知識庫、推理機、人機接口等組成。其中，知識的獲取、知識庫的建立是關(guān)鍵。人們已經(jīng)總結出的方法是領(lǐng)域專(zhuān)家和知識專(zhuān)家的有機結合，同時(shí)收集、歸納有經(jīng)驗的操作員方面的知識。然后把獲取的知識變成可用的規則，以期在推理過(guò)程中得到更高的命中率。專(zhuān)家控制已在工業(yè)控制中得到廣泛的應用。

    模糊控制器　　

    模糊控制器(FC-Fuzzy Controller)，也稱(chēng)模糊邏輯控制器(FLC-Fuzzy Logic Controller)。自然界的事物都具有一定的模糊性，模糊邏輯在控制領(lǐng)域中的應用產(chǎn)生了模糊控制技術(shù)。由于模糊控制技術(shù)具有處理不確定性、不精確性和模糊信息的能力，對無(wú)法建造數學(xué)模型的被控過(guò)程能進(jìn)行有效的控制，能解決一些用常規控制方法不能解決的問(wèn)題，因而模糊控制在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應用。模糊控制器一般由輸入標定、模糊化、模糊決策、清晰化、輸出標定等幾個(gè)部分組成。其中，模糊化、模糊決策、清晰化是主要和基本的部分，“模糊化”將輸入量(精確量)變?yōu)槟：浚?ldquo;模糊決策”進(jìn)行模糊運算，其過(guò)程是由推理機進(jìn)行預估輸出推理，得到模糊量輸出。“清晰化”將模糊量輸出轉化為精確量，提供給系統的驅動(dòng)器定標后使用。當前，模糊控制技術(shù)在工業(yè)控制中得到廣泛的應用，尤其在不確定性過(guò)程、難于建模的場(chǎng)合發(fā)揮了模糊控制技術(shù)的長(cháng)處。模糊控制器在家電和其它行業(yè)同樣得到了廣泛的應用。

    神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制器　　

    神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )在工業(yè)控制系統中的應用提高了系統的信息處理能力，提高了系統的智能水平。所謂神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制，簡(jiǎn)稱(chēng)神經(jīng)控制，它是指采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )這一技術(shù)對復雜的非線(xiàn)性對象進(jìn)行建模，或擔當控制器，或優(yōu)化計算，或進(jìn)行推理，或故障診斷等工作。由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )具有高度的并行結構和并行實(shí)現能力，具有對任意非線(xiàn)性關(guān)系的描述能力，具有通過(guò)訓練學(xué)習歸納全部數據能力，使得它在控制系統中被廣泛靈活地應用。

    仿人控制器　　

    仿人控制器比起專(zhuān)家控制、模糊控制等更強調對人的控制行為和功能的綜合性模仿。在控制過(guò)程中，它利用計算機模擬人的控制行為和功能，實(shí)現對沒(méi)有精確模型的對象進(jìn)行有效的控制。設計仿人控制器必須獲得控制系統的特征信息，即建立系統的特征模型，其方法是定性描述系統的動(dòng)態(tài)特性，對信息空間劃分出一定的區域，分別表示系統的一種特征狀態(tài)，所有特征狀態(tài)的集合就構成特征模型。仿人控制器的算法設計就是根據特征模型和控制模態(tài)進(jìn)行合理的組合，因而就出現了多種仿人控制模式和算法。仿人控制器的多模態(tài)方式在工業(yè)控制中被廣泛地采用。