自动控制理论发展史.ppt

自自动控制理控制理论的的发展史展史电子工程学院子工程学院石光明石光明起源起源n n相相对论、量子力学以及控制、量子力学以及控制论被被认为是是20世世纪的三的三项伟大科学成就。大科学成就。n n1948年美国科学家年美国科学家维纳发表表专著提出了控著提出了控制制论（Cybernetics）。）。n n1954年，年，钱学森在美国出版学森在美国出版工程控制工程控制论（Engineering cybernetics），把控制），把控制论发展展为一一门技技术科学科学工程控制工程控制论，成，成为推推动控制控制论科学思想的代表人物之一科学思想的代表人物之一。发展三阶段发展三阶段n n3030年代，年代，年代，年代，波德和奈奎斯特，波德和奈奎斯特，波德和奈奎斯特，波德和奈奎斯特，频频率特性法，率特性法，率特性法，率特性法，经经典典典典控制理控制理控制理控制理论论，研究研究研究研究单单因素控制系因素控制系因素控制系因素控制系统统，反反反反馈馈控制，控制，控制，控制，自自自自动调节动调节器器器器n n6060年代，年代，年代，年代，贝尔贝尔曼和卡曼和卡曼和卡曼和卡尔尔曼，状曼，状曼，状曼，状态态空空空空间间法法法法为为代表，代表，代表，代表，现现代控制理代控制理代控制理代控制理论论，研究多因素控制系，研究多因素控制系，研究多因素控制系，研究多因素控制系统统，重点是最，重点是最，重点是最，重点是最有控制，核心是有控制，核心是有控制，核心是有控制，核心是电电子子子子计计算机算机算机算机n n大系大系大系大系统统理理理理论论，研究，研究，研究，研究对对象众多因素的大系象众多因素的大系象众多因素的大系象众多因素的大系统统，重点，重点，重点，重点是是是是递递解控制，核心智能化机器解控制，核心智能化机器解控制，核心智能化机器解控制，核心智能化机器n n控制理控制理控制理控制理论论的研究的研究的研究的研究对对象是象是象是象是“控制系控制系控制系控制系统统”，以数学方以数学方以数学方以数学方法法法法为为工具，以工程技工具，以工程技工具，以工程技工具，以工程技术为术为支持（背景），控制理支持（背景），控制理支持（背景），控制理支持（背景），控制理论论是一是一是一是一门专业门专业性，工程性的技性，工程性的技性，工程性的技性，工程性的技术术科学。科学。科学。科学。自动控制的起源于病人自动控制的起源于病人n n在二十世在二十世在二十世在二十世纪纪三十年代，美国的哈佛医学院，有位教授若三十年代，美国的哈佛医学院，有位教授若三十年代，美国的哈佛医学院，有位教授若三十年代，美国的哈佛医学院，有位教授若荪荪布布布布鲁鲁斯斯斯斯(Rosen blueth)(Rosen blueth)每月召集一个每月召集一个每月召集一个每月召集一个谈话谈话会。会。会。会。n n地点：在万德柏地点：在万德柏地点：在万德柏地点：在万德柏厅厅(Vanderbilt Hall)(Vanderbilt Hall)，先聚餐，随后是聚，先聚餐，随后是聚，先聚餐，随后是聚，先聚餐，随后是聚谈谈。n n出席人：以医生出席人：以医生出席人：以医生出席人：以医生为为最多，可是并不限于医生。最多，可是并不限于医生。最多，可是并不限于医生。最多，可是并不限于医生。饭饭后，由其后，由其后，由其后，由其中的一个人，或邀中的一个人，或邀中的一个人，或邀中的一个人，或邀请请一个人，一个人，一个人，一个人，讲讲一段心得。思想可以是半一段心得。思想可以是半一段心得。思想可以是半一段心得。思想可以是半生不熟，体裁可以是未生不熟，体裁可以是未生不熟，体裁可以是未生不熟，体裁可以是未经经裁剪，也裁剪，也裁剪，也裁剪，也许许有有有有时时是是是是过过分自信，分自信，分自信，分自信，也也也也许许有有有有时时是是是是过过分夸分夸分夸分夸张张，当然最，当然最，当然最，当然最谈谈不到的是不到的是不到的是不到的是谨严谨严。n n有些参加的人，不能忍受，来一回就不再来了。不有些参加的人，不能忍受，来一回就不再来了。不有些参加的人，不能忍受，来一回就不再来了。不有些参加的人，不能忍受，来一回就不再来了。不过过大多大多大多大多数的人，以数的人，以数的人，以数的人，以为这为这个会很有价个会很有价个会很有价个会很有价值值。因。因。因。因为为参加的人并不是参加的人并不是参加的人并不是参加的人并不是仅仅仅仅是医生或医学家，是医生或医学家，是医生或医学家，是医生或医学家，还还有物理学家、生物学家。麻省理工学有物理学家、生物学家。麻省理工学有物理学家、生物学家。麻省理工学有物理学家、生物学家。麻省理工学院距离很近，那里的教授也来了好多人。其中一个人是温院距离很近，那里的教授也来了好多人。其中一个人是温院距离很近，那里的教授也来了好多人。其中一个人是温院距离很近，那里的教授也来了好多人。其中一个人是温纳纳(Nobert WienerNobert Wiener)。自动控制的起源（续）自动控制的起源（续）n n这这个由各个方面个由各个方面个由各个方面个由各个方面专门专门学学学学问问中走来的科学家中走来的科学家中走来的科学家中走来的科学家们们，是，是，是，是没有共同没有共同没有共同没有共同语语言可言可言可言可谈谈的。的。的。的。n n但但但但为为什么越什么越什么越什么越谈谈越有越有越有越有兴兴趣呢？趣呢？趣呢？趣呢？他他他他们们究竟究竟究竟究竟谈谈些什么大些什么大些什么大些什么大家全能欣家全能欣家全能欣家全能欣赏赏的的的的题题目呢？目呢？目呢？目呢？n n又有什么又有什么又有什么又有什么题题目可以引出个人有价目可以引出个人有价目可以引出个人有价目可以引出个人有价值值的言的言的言的言论论，可以，可以，可以，可以提起提起提起提起团团体的体的体的体的兴兴趣呢？趣呢？趣呢？趣呢？n n他他他他们们所根据的是每个人所根据的是每个人所根据的是每个人所根据的是每个人专门专门的学的学的学的学问问。而所。而所。而所。而所谈谈的，的，的，的，是使大家能是使大家能是使大家能是使大家能领领悟的，是根据个人的悟的，是根据个人的悟的，是根据个人的悟的，是根据个人的观观点所了解的点所了解的点所了解的点所了解的科学方法科学方法科学方法科学方法。n n生物学家的生物学家的术语，数学家不会理解，但生，数学家不会理解，但生物学家所用的方法，数学家可能物学家所用的方法，数学家可能领悟；物悟；物理学家的理学家的语言，医生不会明了，言，医生不会明了，可是物理可是物理学家所用的方法，医生却有了然的可能。学家所用的方法，医生却有了然的可能。这个个谈话会是三十六行，但会是三十六行，但话题却集中在却集中在科学方法上，科学方法上，所以可以所以可以说是科学方法是科学方法谈话会。会。自动控制的起源（续）自动控制的起源（续）n n自从莱布尼自从莱布尼自从莱布尼自从莱布尼兹兹(Leibniz)(Leibniz)而后，世界上再没有而后，世界上再没有而后，世界上再没有而后，世界上再没有统摄统摄整个科学整个科学整个科学整个科学领领域的通才。域的通才。域的通才。域的通才。n n到了十九世到了十九世到了十九世到了十九世纪纪，几位大的科学家，也只是称雄一，几位大的科学家，也只是称雄一，几位大的科学家，也只是称雄一，几位大的科学家，也只是称雄一面。十九世面。十九世面。十九世面。十九世纪纪没有出莱布尼没有出莱布尼没有出莱布尼没有出莱布尼兹兹，而只有出高斯，而只有出高斯，而只有出高斯，而只有出高斯(Gauss)(Gauss)，法拉第，法拉第，法拉第，法拉第(Faraday)(Faraday)，达，达，达，达尔尔文文文文(Darwin)(Darwin)这这类类大人物，我大人物，我大人物，我大人物，我们们把他把他把他把他们们名名名名为为数学家、数学家、数学家、数学家、物理学家、物理学家、物理学家、物理学家、生物学家等。生物学家等。生物学家等。生物学家等。n n可是到了二十世可是到了二十世可是到了二十世可是到了二十世纪纪，配称数学家的也不，配称数学家的也不，配称数学家的也不，配称数学家的也不见见了，了，了，了，对对于一位于一位于一位于一位专门专门的大家，在称呼的大家，在称呼的大家，在称呼的大家，在称呼时时必加以限制，如拓必加以限制，如拓必加以限制，如拓必加以限制，如拓扑学的数学家；或光学的物理学家等。扑学的数学家；或光学的物理学家等。扑学的数学家；或光学的物理学家等。扑学的数学家；或光学的物理学家等。自动控制的起源（续）自动控制的起源（续）Leibniz(1646-1716)Leibniz(1646-1716)最主要的貢獻則是把微分最主要的貢獻則是把微分最主要的貢獻則是把微分最主要的貢獻則是把微分與積分的技巧整理得很清楚，包括微分的四與積分的技巧整理得很清楚，包括微分的四與積分的技巧整理得很清楚，包括微分的四與積分的技巧整理得很清楚，包括微分的四則定理則定理則定理則定理亦即函數的四則運算與微分運算亦即函數的四則運算與微分運算亦即函數的四則運算與微分運算亦即函數的四則運算與微分運算的交換法則；也包括了積分的分部積分技巧的交換法則；也包括了積分的分部積分技巧的交換法則；也包括了積分的分部積分技巧的交換法則；也包括了積分的分部積分技巧它是經由微積分基本定理導得的。它是經由微積分基本定理導得的。它是經由微積分基本定理導得的。它是經由微積分基本定理導得的。微積分經過一段時期的微積分經過一段時期的醞釀，終於在醞釀，終於在 Newton 與與 Leibniz 兩人的手中，兩人的手中，成為有系統的學門，所成為有系統的學門，所以簡單的說法就認定他以簡單的說法就認定他們兩人是微積分的發明們兩人是微積分的發明者。者。自动控制的起源（续）自动控制的起源（续）n n这这种种种种过过度的分工，是不得不然的，是越演越烈的。度的分工，是不得不然的，是越演越烈的。度的分工，是不得不然的，是越演越烈的。度的分工，是不得不然的，是越演越烈的。由一行分成三十六行，由三十六行分成三百六十由一行分成三十六行，由三十六行分成三百六十由一行分成三十六行，由三十六行分成三百六十由一行分成三十六行，由三十六行分成三百六十行，由三百六十行，分成三千六百行，二十世行，由三百六十行，分成三千六百行，二十世行，由三百六十行，分成三千六百行，二十世行，由三百六十行，分成三千六百行，二十世纪纪的科学家，不下三万六千行了。的科学家，不下三万六千行了。的科学家，不下三万六千行了。的科学家，不下三万六千行了。n n 这这种局面的形成，种局面的形成，种局面的形成，种局面的形成，产产生了两个副作用，生了两个副作用，生了两个副作用，生了两个副作用，n n第一、是行与行第一、是行与行第一、是行与行第一、是行与行间间形成了形成了形成了形成了许许多无人管的地多无人管的地多无人管的地多无人管的地带带；n n第二、甲行所研究出的程序、方法、第二、甲行所研究出的程序、方法、第二、甲行所研究出的程序、方法、第二、甲行所研究出的程序、方法、或或或或设备设备，可能，可能，可能，可能对对乙行有极大的效用，但乙行常无从利用起，依然是从乙行有极大的效用，但乙行常无从利用起，依然是从乙行有极大的效用，但乙行常无从利用起，依然是从乙行有极大的效用，但乙行常无从利用起，依然是从头头开始。开始。开始。开始。n n哈佛医学院的哈佛医学院的哈佛医学院的哈佛医学院的谈话谈话会，正是在会，正是在会，正是在会，正是在这这种气候下种气候下种气候下种气候下产产生的。生的。生的。生的。而就由而就由而就由而就由这这个会中个会中个会中个会中产产生了生了生了生了自自自自动动控制控制控制控制的基本的基本的基本的基本观观念。念。念。念。n n医生作了医生作了报告：有一种病人，坐在椅子上，告：有一种病人，坐在椅子上，与健康的人毫无差与健康的人毫无差别。但你如果。但你如果给他一支他一支香烟，香烟，他伸手接烟他伸手接烟时，总对不准香烟的位不准香烟的位置，不是左置，不是左摇就是右偏，他的手就是右偏，他的手变成成摇来来摇去的运去的运动，而始，而始终接不到香烟。接不到香烟。n n这位病人的肌肉是位病人的肌肉是强壮的，身体是健康的。壮的，身体是健康的。但是却不能有系但是却不能有系统的的组织他的他的动作。作。第一道源泉反馈的观念第一道源泉反馈的观念谈论的启发谈论的启发这这个个个个现现象很像一个舵手把舵象很像一个舵手把舵象很像一个舵手把舵象很像一个舵手把舵时时，把船身形成了左右把船身形成了左右把船身形成了左右把船身形成了左右摆动摆动一一一一样样。人。人。人。人所以不能接一支香烟，是因所以不能接一支香烟，是因所以不能接一支香烟，是因所以不能接一支香烟，是因为为人人人人的的的的动动作是受制于一种信号，作是受制于一种信号，作是受制于一种信号，作是受制于一种信号，而而而而这这个信号的大小却个信号的大小却个信号的大小却个信号的大小却为为正在正在正在正在进进行中的行中的行中的行中的反反反反应应所左右。所左右。所左右。所左右。换换句句句句话说话说，一个原，一个原，一个原，一个原因因因因产产生一个相生一个相生一个相生一个相应应的的的的结结果，果，果，果，而而而而这这个个个个结结果又成果又成果又成果又成为为一个新的原因刺激到一个新的原因刺激到一个新的原因刺激到一个新的原因刺激到原来的系原来的系原来的系原来的系统统上。把随上。把随上。把随上。把随时时所所所所产产生的生的生的生的效果效果效果效果变变成了原因的一部分。成了原因的一部分。成了原因的一部分。成了原因的一部分。如果如果如果如果把原因把原因把原因把原因结结果的相互关系果的相互关系果的相互关系果的相互关系图图解出来，解出来，解出来，解出来，如右如右如右如右图图 n n比如福特比如福特(Ford)当年以独特的眼光，当年以独特的眼光，给工人工人加薪，那加薪，那时，他曾，他曾辩论说，给工人加薪似工人加薪似乎是成本高，但工人又乎是成本高，但工人又买汽汽车坐，坐，汽汽车销路就大了，汽路就大了，汽车的的销路一大，成本就减低路一大，成本就减低了。他了。他这套理套理论很像反很像反馈的的观念的利用念的利用 谈论的启发谈论的启发n n美国数学家美国数学家美国数学家美国数学家诺诺伯特伯特伯特伯特.维纳维纳(Norbert Wiener,(Norbert Wiener,1894-19641894-1964),1948),1948年年年年,把把把把这门这门学学学学问铸问铸了一个了一个了一个了一个备备用的字用的字用的字用的字Cybernetics.Cybernetics.确确确确这这个字是源个字是源个字是源个字是源于希腊，意思是舵手。于希腊，意思是舵手。于希腊，意思是舵手。于希腊，意思是舵手。n n安培曾把安培曾把安培曾把安培曾把这这个字当作政府管理学。个字当作政府管理学。个字当作政府管理学。个字当作政府管理学。n n马马克士威克士威克士威克士威尔尔有一篇文章有一篇文章有一篇文章有一篇文章专说专说控速器，控速器，控速器，控速器，这这个字个字个字个字GovernorGovernor是源于是源于是源于是源于拉丁。不拉丁。不拉丁。不拉丁。不论论是希腊字，是希腊字，是希腊字，是希腊字，还还是拉丁字。是拉丁字。是拉丁字。是拉丁字。n n有人用在操有人用在操有人用在操有人用在操纵纵的意的意的意的意义义上，有人用在舵向的意上，有人用在舵向的意上，有人用在舵向的意上，有人用在舵向的意义义上，有人用在上，有人用在上，有人用在上，有人用在管理的意管理的意管理的意管理的意义义上，有人用在限制的意上，有人用在限制的意上，有人用在限制的意上，有人用在限制的意义义上。上。上。上。n n于是于是于是于是这这个意个意个意个意义贯义贯穿了物理、数学、生物、穿了物理、数学、生物、穿了物理、数学、生物、穿了物理、数学、生物、经济经济以及政治等。以及政治等。以及政治等。以及政治等。我我我我们们把把把把这门这门学学学学问问模糊的模糊的模糊的模糊的译译出意出意出意出意义义来，来，来，来，是是是是控制控制控制控制论论。自动控制的起源（续）控制论发源是否起清华园控制论发源是否起清华园n n国内学界存在一种国内学界存在一种观点，即控制点，即控制论思想的思想的酝酿始于清始于清华园，其园，其论据是，控制据是，控制论的的创始人始人维纳在其自在其自传中中说过“宁愿宁愿选择1935年中国之行作年中国之行作为创立控制立控制论的起点的起点”.出版发行出版发行n n美国数学家美国数学家诺伯特伯特.维纳(Norbert Wiener,1984-1964),1948年年,出版出版控制控制论n n此此书的副的副标题是是“动物和机器中的控制和物和机器中的控制和通信通信”。n n控制控制论的的创立是多学科和多位学者共同推立是多学科和多位学者共同推进的的结果，与二果，与二战的背景，美国当的背景，美国当时的技的技术条件、各条件、各门相关的科学理相关的科学理论的成熟与交的成熟与交融密切相关融密切相关.扭转一个学科的命运扭转一个学科的命运n n但但但但维纳维纳的的的的控制控制控制控制论论发发表后，在哲学界曾引起表后，在哲学界曾引起表后，在哲学界曾引起表后，在哲学界曾引起轩轩然大波。此然大波。此然大波。此然大波。此书书的副的副的副的副标题标题是是是是“动动物和机器中的控制物和机器中的控制物和机器中的控制物和机器中的控制和通信和通信和通信和通信”。人也是人也是人也是人也是动动物，把人和机器并列，甚至物，把人和机器并列，甚至物，把人和机器并列，甚至物，把人和机器并列，甚至等同起来，有等同起来，有等同起来，有等同起来，有亵渎亵渎人人人人类类尊尊尊尊严严之嫌，所以惹怒了不之嫌，所以惹怒了不之嫌，所以惹怒了不之嫌，所以惹怒了不少哲学家。少哲学家。少哲学家。少哲学家。n n前前前前苏联苏联的哲学界首先的哲学界首先的哲学界首先的哲学界首先发发起攻起攻起攻起攻击击，称控制，称控制，称控制，称控制论论是一种是一种是一种是一种反反反反动动的的的的伪伪科学，是科学，是科学，是科学，是现现代机械代机械代机械代机械论论的一种新形式。的一种新形式。的一种新形式。的一种新形式。还还有更有更有更有更严严重的批重的批重的批重的批评说评说，控制，控制，控制，控制论论是是是是为为帝国主帝国主帝国主帝国主义义服服服服务务的的的的战战争工具等。争工具等。争工具等。争工具等。这这位科学家在前位科学家在前位科学家在前位科学家在前苏联苏联和和和和东东欧被欧被欧被欧被视为视为反反反反动动的的的的伪伪科学家和帝国主科学家和帝国主科学家和帝国主科学家和帝国主义义的帮凶。的帮凶。的帮凶。的帮凶。钱学森钱学森-扭转一个学科的命运扭转一个学科的命运n n19541954年，年，年，年，钱钱学森在美国出版学森在美国出版学森在美国出版学森在美国出版工程控制工程控制工程控制工程控制论论（Engineering cyberneticsEngineering cybernetics），把控制），把控制），把控制），把控制论发论发展展展展为为一一一一门门技技技技术术科学科学科学科学工程控制工程控制工程控制工程控制论论，成，成，成，成为为推推推推动动控制控制控制控制论论科科科科学思想的代表人物之一。学思想的代表人物之一。学思想的代表人物之一。学思想的代表人物之一。n n工程控制工程控制工程控制工程控制论论第一版是英文版，于第一版是英文版，于第一版是英文版，于第一版是英文版，于19541954年在美年在美年在美年在美国出版。当国出版。当国出版。当国出版。当时钱时钱学森在加州理工学院担任教授，学森在加州理工学院担任教授，学森在加州理工学院担任教授，学森在加州理工学院担任教授，也是也是也是也是喷喷气推气推气推气推进实验进实验室（室（室（室（JPLJPL，如，如，如，如书书中扉中扉中扉中扉页页所写，所写，所写，所写，当当当当时时称称称称为为“Jet Propulsion CenterJet Propulsion Center”）的）的）的）的负责负责人。人。人。人。那段那段那段那段时时期期期期钱钱学森在美国受到迫害，被迫离开了国学森在美国受到迫害，被迫离开了国学森在美国受到迫害，被迫离开了国学森在美国受到迫害，被迫离开了国防尖端技防尖端技防尖端技防尖端技术术的研究，受困达的研究，受困达的研究，受困达的研究，受困达5 5年之久。在困境中，年之久。在困境中，年之久。在困境中，年之久。在困境中，他他他他转转向了工程控制向了工程控制向了工程控制向了工程控制论论的研究，并出版了此的研究，并出版了此的研究，并出版了此的研究，并出版了此书书。中。中。中。中文版是在文版是在文版是在文版是在1958 1958 年出版的年出版的年出版的年出版的.工程控制论工程控制论出版出版n n1954 1954 年年年年工程控制工程控制工程控制工程控制论论出版，并迅速地被出版，并迅速地被出版，并迅速地被出版，并迅速地被译译成德、成德、成德、成德、俄、中文版。俄、中文版。俄、中文版。俄、中文版。书书中系中系中系中系统统地揭示了控制地揭示了控制地揭示了控制地揭示了控制论对论对自自自自动动化、化、化、化、航空、航天、航空、航天、航空、航天、航空、航天、电电子、通信等科学技子、通信等科学技子、通信等科学技子、通信等科学技术术的意的意的意的意义义和深和深和深和深远远影响，写的全是技影响，写的全是技影响，写的全是技影响，写的全是技术术科学，并未触及到人科学，并未触及到人科学，并未触及到人科学，并未触及到人类这类这种种种种动动物的尊物的尊物的尊物的尊严严。包括前。包括前。包括前。包括前苏联苏联在内的世界各国科学在内的世界各国科学在内的世界各国科学在内的世界各国科学界立即接受了界立即接受了界立即接受了界立即接受了这这一新学科，从而吸引了大批数学一新学科，从而吸引了大批数学一新学科，从而吸引了大批数学一新学科，从而吸引了大批数学家、工程技家、工程技家、工程技家、工程技术术学家从事控制学家从事控制学家从事控制学家从事控制论论的研究，推的研究，推的研究，推的研究，推动动了五了五了五了五六十年代六十年代六十年代六十年代该该学科学科学科学科发发展的高潮。展的高潮。展的高潮。展的高潮。n n在在在在这这种形种形种形种形势势下，原持批判下，原持批判下，原持批判下，原持批判态态度的哲学家度的哲学家度的哲学家度的哲学家们们只好放只好放只好放只好放下武器，悄悄修改了各辞下武器，悄悄修改了各辞下武器，悄悄修改了各辞下武器，悄悄修改了各辞书书中的中的中的中的词词条，肯定控制条，肯定控制条，肯定控制条，肯定控制论论是一是一是一是一门门“研究信息和控制一般研究信息和控制一般研究信息和控制一般研究信息和控制一般规规律的新律的新律的新律的新兴兴科学科学科学科学”。影响许多人改变专业影响许多人改变专业n n戴汝戴汝戴汝戴汝为为院士便是其中之一。戴院士是在院士便是其中之一。戴院士是在院士便是其中之一。戴院士是在院士便是其中之一。戴院士是在1951 1951 年考入年考入年考入年考入清清清清华华大学的数学系，大学的数学系，大学的数学系，大学的数学系，经过经过19521952年的院系年的院系年的院系年的院系调调整，于整，于整，于整，于19551955年在北大的数学力学系年在北大的数学力学系年在北大的数学力学系年在北大的数学力学系毕业毕业，毕业毕业之后被分配之后被分配之后被分配之后被分配到了力学所。所里到了力学所。所里到了力学所。所里到了力学所。所里给给每个大学生安排一个每个大学生安排一个每个大学生安排一个每个大学生安排一个导师导师，由，由，由，由于戴院士要整理于戴院士要整理于戴院士要整理于戴院士要整理工程控制工程控制工程控制工程控制论论的笔的笔的笔的笔记记，所以就跟，所以就跟，所以就跟，所以就跟着着着着钱钱老。正因老。正因老。正因老。正因为为当当当当时时做的一系列与做的一系列与做的一系列与做的一系列与工程控制工程控制工程控制工程控制论论相关的工作，戴院士后来就相关的工作，戴院士后来就相关的工作，戴院士后来就相关的工作，戴院士后来就进进了自了自了自了自动动化所，直到化所，直到化所，直到化所，直到现现在。在。在。在。许许多人多人多人多人认识认识戴院士，也是因戴院士，也是因戴院士，也是因戴院士，也是因为为工程控制工程控制工程控制工程控制论论中文中文中文中文译译本的出版。本的出版。本的出版。本的出版。n n 西北工西北工西北工西北工业业大学校大学校大学校大学校长长戴冠中教授和戴冠中教授和戴冠中教授和戴冠中教授和总总装部科学技装部科学技装部科学技装部科学技术术委委委委员员会主任、前国防科技大学校会主任、前国防科技大学校会主任、前国防科技大学校会主任、前国防科技大学校长长郭桂蓉中将，也都郭桂蓉中将，也都郭桂蓉中将，也都郭桂蓉中将，也都是受了是受了是受了是受了工程控制工程控制工程控制工程控制论论的影响，改的影响，改的影响，改的影响，改变变了他了他了他了他们们最初的最初的最初的最初的专业专业。控制论与自动控制理论控制论与自动控制理论n n控制控制控制控制论论是是是是2020世世世世纪纪中期的科学中期的科学中期的科学中期的科学进进步、技步、技步、技步、技术进术进步和社步和社步和社步和社会会会会进进步的步的步的步的结结果，它是在哲学，数学，生物科学，果，它是在哲学，数学，生物科学，果，它是在哲学，数学，生物科学，果，它是在哲学，数学，生物科学，技技技技术术科学，社会科学基科学，社会科学基科学，社会科学基科学，社会科学基础础上上上上产产生生生生n n控制控制控制控制论论是一般的控制理是一般的控制理是一般的控制理是一般的控制理论论，控制，控制，控制，控制论论的原理和方法的原理和方法的原理和方法的原理和方法被运用于工程技被运用于工程技被运用于工程技被运用于工程技术领术领域形成的工程控制域形成的工程控制域形成的工程控制域形成的工程控制论论，通常，通常，通常，通常被理解被理解被理解被理解为为自自自自动动控制理控制理控制理控制理论论。n n控制理控制理控制理控制理论论通常指自通常指自通常指自通常指自动动控制理控制理控制理控制理论论，控制理，控制理，控制理，控制理论论既可以既可以既可以既可以指控制指控制指控制指控制论论以前的伺服机构理以前的伺服机构理以前的伺服机构理以前的伺服机构理论论，也可以指控制，也可以指控制，也可以指控制，也可以指控制论论以后的工程控制以后的工程控制以后的工程控制以后的工程控制论论。n n中国人中国人中国人中国人对对控制控制控制控制论论的的的的贡贡献却无可争献却无可争献却无可争献却无可争议议，并，并，并，并还还在在在在继续继续。李郁荣。李郁荣。李郁荣。李郁荣由于受抗日由于受抗日由于受抗日由于受抗日战战争爆争爆争爆争爆发发的影响，家的影响，家的影响，家的影响，家产产和和和和图书资图书资料尽失，料尽失，料尽失，料尽失，19411941年在年在年在年在维纳维纳帮助下准帮助下准帮助下准帮助下准备备赴美，又遭太平洋赴美，又遭太平洋赴美，又遭太平洋赴美，又遭太平洋战战争爆争爆争爆争爆发发，只好滞，只好滞，只好滞，只好滞留于上海数年，留于上海数年，留于上海数年，留于上海数年，19461946年得以重返麻省理工学院，年得以重返麻省理工学院，年得以重返麻省理工学院，年得以重返麻省理工学院，继续继续与与与与维维纳纳合作，后来一直同其加拿大妻子留居美国。合作，后来一直同其加拿大妻子留居美国。合作，后来一直同其加拿大妻子留居美国。合作，后来一直同其加拿大妻子留居美国。n n因因因因为为深刻理解深刻理解深刻理解深刻理解维纳维纳的思想的思想的思想的思想实质实质，他很快，他很快，他很快，他很快设计设计出一种效果良出一种效果良出一种效果良出一种效果良好的最好的最好的最好的最优滤优滤波器，并与人合作大大改波器，并与人合作大大改波器，并与人合作大大改波器，并与人合作大大改进检测进检测和分析周期信和分析周期信和分析周期信和分析周期信号的装置号的装置号的装置号的装置 自相关器自相关器自相关器自相关器 维纳维纳等用于研究大等用于研究大等用于研究大等用于研究大脑脑生理生理生理生理结结构构构构时时使使使使用的主要工具。用的主要工具。用的主要工具。用的主要工具。n n不不不不仅仅如此，他如此，他如此，他如此，他还还参与完善了参与完善了参与完善了参与完善了经经典控制典控制典控制典控制论论的的的的频频域方法域方法域方法域方法 主要主要主要主要以以以以频频率率率率为变为变量，以量，以量，以量，以传递传递函数函数函数函数为为数学工具。李郁荣在麻省理数学工具。李郁荣在麻省理数学工具。李郁荣在麻省理数学工具。李郁荣在麻省理工学院开工学院开工学院开工学院开设设的关于的关于的关于的关于滤滤波器及其波器及其波器及其波器及其类类似装置的新似装置的新似装置的新似装置的新设计设计方法一方法一方法一方法一门门课课程，被程，被程，被程，被维纳认为维纳认为是控制是控制是控制是控制论论的基的基的基的基础础之一。之一。之一。之一。n n维纳维纳由衷地称由衷地称由衷地称由衷地称赞赞道道道道:“他培养了一整代年他培养了一整代年他培养了一整代年他培养了一整代年轻轻的的的的电电气工程气工程气工程气工程师师，他，他，他，他们们沿着沿着沿着沿着统计统计路路路路线进线进行研究，并把我的行研究，并把我的行研究，并把我的行研究，并把我的观观点用作点用作点用作点用作为处为处理种种理种种理种种理种种通通通通讯问题讯问题的一种的一种的一种的一种习惯习惯方法。方法。方法。方法。正是由于李郁荣的重新加盟，正是由于李郁荣的重新加盟，正是由于李郁荣的重新加盟，正是由于李郁荣的重新加盟，使得使得使得使得维纳维纳精神上精神上精神上精神上“大大大大为为振振振振奋奋”，继续继续深人研究包含伺服机深人研究包含伺服机深人研究包含伺服机深人研究包含伺服机构的控制构的控制构的控制构的控制论论的整体的整体的整体的整体问题问题。控制论与中国人控制论与中国人n n在在在在维纳维纳思考整理一系列工作，写作出版思考整理一系列工作，写作出版思考整理一系列工作，写作出版思考整理一系列工作，写作出版控制控制控制控制论论的前后几年，中国正的前后几年，中国正的前后几年，中国正的前后几年，中国正进进行着社会革命的巨行着社会革命的巨行着社会革命的巨行着社会革命的巨变变，海外人士没能及海外人士没能及海外人士没能及海外人士没能及时时将将将将这这一理一理一理一理论论思潮思潮思潮思潮传传播至中国。播至中国。播至中国。播至中国。因此，在因此，在因此，在因此，在2020世世世世纪纪5050年代中期以前，即从年代中期以前，即从年代中期以前，即从年代中期以前，即从19481948年至年至年至年至19531953年期年期年期年期间间，国内学界，国内学界，国内学界，国内学界还还来不及来不及来不及来不及对这对这一理一理一理一理论论有所有所有所有所了解和反了解和反了解和反了解和反应应，以至，以至，以至，以至对这对这一理一理一理一理论论的最初介的最初介的最初介的最初介绍绍来自来自来自来自苏苏联联。尽管。尽管。尽管。尽管这这是一个是一个是一个是一个遗遗憾，然而憾，然而憾，然而憾，然而还还有有有有庆庆幸的地方幸的地方幸的地方幸的地方:就就就就在在在在维纳维纳和李郁荣供和李郁荣供和李郁荣供和李郁荣供职职的麻省理工学院校园，的麻省理工学院校园，的麻省理工学院校园，的麻省理工学院校园，还还有有有有另一位极另一位极另一位极另一位极为优为优秀的秀的秀的秀的华华人天才科学家也正在勤人天才科学家也正在勤人天才科学家也正在勤人天才科学家也正在勤奋奋地地地地工作，他在以后的几年内的一工作，他在以后的几年内的一工作，他在以后的几年内的一工作，他在以后的几年内的一项项研究将大大推研究将大大推研究将大大推研究将大大推进进维纳维纳的事的事的事的事业业，这这就是后来成就是后来成就是后来成就是后来成为为工程控制工程控制工程控制工程控制论创论创立人立人立人立人的的的的钱钱学森。学森。学森。学森。控制论与中国人控制论与中国人控制论在中国的传播控制论在中国的传播n n新中国成立后，百新中国成立后，百废待待兴，科技，科技领域也域也处于恢复和重新于恢复和重新规划的划的阶段。当段。当时所有新建所有新建立的社会主立的社会主义国家的国家的领导都公都公认苏联“老老大哥大哥”已有已有30多年社会主多年社会主义革命和建革命和建设的的经验“学学习苏联”成成为这些国家工作的指些国家工作的指导方方针。中国也不例外，毛。中国也不例外，毛泽东在在1949年年就提出要向就提出要向苏联“一一边倒倒”。控制论在中国的传播控制论在中国的传播n n1949年中国科学院年中国科学院组建成立，至建成立，至1955年中年中国科学院学部成立，确立了中国科学院作国科学院学部成立，确立了中国科学院作为国家最高学国家最高学术机构和科学研究中心的地机构和科学研究中心的地位。位。1950年年科学通科学通报创刊，刊，这份期刊份期刊注重国注重国际学学术动态，特，特别是是对苏联和和东欧欧的学的学术成果的介成果的介绍。n n1956年国家年国家规划要在科学院新建立四个研划要在科学院新建立四个研究所，有究所，有计算机所、算机所、电子所、半子所、半导体所、体所、自自动化所。化所。钱老参加了整体老参加了整体规划的划的综合合组。由于当由于当时的国的国际形形势，成立自，成立自动化所在很化所在很大程度上大程度上还是是军事方面的意事方面的意义。后来一做。后来一做规划，又划，又请了一些了一些苏联的的专家，家，结果是把果是把“自自动化化”的定位在了的定位在了“工工业自自动化化”上上。控制论在中国的传播控制论在中国的传播控制论在中国的传播控制论在中国的传播n n到到现在在,自自动化有关的研究机构越来越化有关的研究机构越来越细分，分，如机械工如机械工业自自动化所、冶金自化所、冶金自动化所等。化所等。自自动化学会挂靠在自化学会挂靠在自动化所，所作的工作化所，所作的工作是研究自是研究自动化化还有什么有什么发展余地，像是模展余地，像是模式式识别。n n20 20 世世世世 纪纪 5050年代初，年代初，年代初，年代初，苏联对苏联对控制控制控制控制论论一开始持反一开始持反一开始持反一开始持反对对立立立立场场，主要原因是主要原因是主要原因是主要原因是:n n其一，控制其一，控制其一，控制其一，控制论论在哲学理念上被在哲学理念上被在哲学理念上被在哲学理念上被认为认为是是是是资资本主本主本主本主义义的，的，的，的，对辩证对辩证唯物唯物唯物唯物论论是一种反叛和威是一种反叛和威是一种反叛和威是一种反叛和威胁胁。n n其二，在冷其二，在冷其二，在冷其二，在冷战战的国的国的国的国际际形形形形势势下，两大下，两大下，两大下，两大阵营阵营都不愿都不愿都不愿都不愿轻轻易接受易接受易接受易接受对对方的任何思想体系，尤其在李森科式的方的任何思想体系，尤其在李森科式的方的任何思想体系，尤其在李森科式的方的任何思想体系，尤其在李森科式的“政治挂政治挂政治挂政治挂帅帅”的的的的苏苏联联学学学学术术体制内，体制内，体制内，体制内，笼笼罩着罩着罩着罩着对对西方科学的西方科学的西方科学的西方科学的敌视态敌视态度。度。度。度。n n其三，当其三，当其三，当其三，当时苏联时苏联科学界在自科学界在自科学界在自科学界在自动动控制技控制技控制技控制技术术、预测预测等等等等领领域有着域有着域有着域有着极极极极强强的研究的研究的研究的研究实实力，理力，理力，理力，理论论上也有世界性的成果，如巴甫洛夫上也有世界性的成果，如巴甫洛夫上也有世界性的成果，如巴甫洛夫上也有世界性的成果，如巴甫洛夫(Pavlov,1849-1936)(Pavlov,1849-1936)的条件反射理的条件反射理的条件反射理的条件反射理论论、柯、柯、柯、柯尔尔莫戈洛夫莫戈洛夫莫戈洛夫莫戈洛夫(Kolmogorov,1903-1987)(Kolmogorov,1903-1987)的的的的统计预测统计预测理理理理论论，以及李，以及李，以及李，以及李亚亚普普普普诺诺夫夫夫夫(Liapunov,1911-1973)(Liapunov,1911-1973)的微分方程的微分方程的微分方程的微分方程稳稳定性研究等，定性研究等，定性研究等，定性研究等，这这些也都