自动化技术有着一段引人入胜的历史。在控制理论出现之前，由于没有控制理论的统一指导，各类控制器基本是秉持着“即用即设计”的原则独立设计出现的。自动控制被许多新的发明推动着不断前进。但是，如果想要提高控制的精准性，就必须发展出自动控制领域一套完整的理论。1868年，物理           学家詹姆斯·马克士威在论文《论调速器》（On Governors）[2]中用微分方程为离心力控制器建立了一个模型，提出了控制领域最早的数学理论。此后，自动控制系统的理论便不断发展，指导实践，并由在二战期间得到了重大突破与广泛应用。

　　控制理论出现之前

　　最初的控制器在公元前300年的古希腊就被发明了出来。来自埃及的古希腊工程师科泰西比奥斯设计了通过浮子控制的水钟。公元前250年，比赞兹发明了通过浮子来控制油面高度的油灯。

　　最早的反馈控制机制被用于搭风车的风帆，它在1745年已经被埃德蒙·李(Edmund Lee)申请了专利。[3]17世纪初中叶，荷兰人科尼利斯·德雷贝尔发明了第一个带有反馈的温度控制器。1681年，法国人帕潘发明了第一个蒸汽锅炉的压力调节装置。

　　1788年，瓦特为改良纽科门蒸汽机发明的离心调速装置[4]是第一个在工业领域使用的带有反馈的调节装置，是世界上最早的自动化机器。[3]与此同时，俄罗斯人波尔祖诺夫发明了带有反馈的水面高度控制器，也属世界首创。水面高度的信息传递到浮子上，然后再反作用于蒸汽阀门上。[5]

　　控制理论出现之后

　　从1868年起直到二战，自动控制系统的理论和实践在美国与西欧、俄国与东欧分别沿着不同的方向发展。在美国与西欧，系统一般都在频域描述，问题都用来自贝尔实验室的波德，奈奎斯特和布莱克的方法解决，而俄国与东欧的数学家和工程师们一般在时域用微分方程解决问题。

　　自动控制技术的重大突破发生在二战时期，因为制造武器装备，必须处理复杂的系统。雷达，无人驾驶和自动瞄准系统只是几个带有反馈系统的例子。对新的控制系统的需求导致了新的数学方法的改善，从而控制技术有了自己的一套准则。

　　20世纪40年代，通过美国数学家维纳等人的努力，在自动调节、计算机、通信技术、仿生学以及其他学科互相渗透的基础上，产生了控制论。这一理论对自动化技术有着深远影响。维纳提出的反馈控制原理，至今仍然是控制理论中的一条重要规律。

　　20世纪60年代，随着复杂的工业生产过程、航空及航天技术、社会经济系统等领域的进步使自动控制理论得以迅速发展，自动化技术水平大大提高。两个显著进展是数字计算机得到广泛应用以及现代控制理论的诞生。

　　1980年代，由于电子技术的出现，控制技术有了新的动因。工程师们可以更快更好地进行计算，高度复杂和精准的控制系统成为可能。

　　到了21世纪，自动化技术进入了计算机自动设计（英文：Computer-Automated Design，CAutoD）的年代。