中国自动化学科创建与发展历史

中国自动化学科创建与发展历史控制科学与工程学科框架（也就是研究生报考时的二级学科）0811控制科学与工程控制理论与控制工程检测技术与自动化装置系统工程模式识别与智能系统导航,制导与控制教育部评定控制学科的国家重点学科院校分布：（1）控制理论与控制工程清华大学，北京理工大学,东北大学,上海交通大学,东南大学,浙江大学,西北工业大学（2）检测技术与自动化装置天津大学，浙江大学（3）系统工程华中科技大学，西安交通大学（4）模式识别与智能系统清华大学，上海交通大学,南京理工大学，西安交通大学（5）导航，制导与控制北京航空航天大学哈尔滨工业大学哈尔滨工程大学一点说明按国际惯例,模式识别属于计算机科学与工程学科范畴,故本报告不进行其历史回顾.智能系统尽管和控制学科有密切的联系,但它的发展是近二,三十年的事情,故本报告也不涉及.值得提出的是我国从事模式识别的学者谭铁牛（中科院自动化所所长）于2004年获得IEEEFellow的荣誉.J.C.Maxwell:控制理论的源头以反馈控制为其主要研究内容的自动控制理论的历史若从目前公认的第一篇理论论文，J.C.Maxwell在1868年发表的〃论调节器〃算起,至今不过一百多年.然而控制思想与技术的存在至少已有数千年的历史了.维纳:控制学科的鼻祖1894年11月26日维纳出生在美国密苏里州哥伦比亚市的一个犹太人的家庭中.他的父亲是哈佛大学的语言教授.维纳自幼聪慧,1906年（12岁）便进入土夫兹学院学习，1909年（15岁）时获数学学士学位.1913年（19岁）以关于数理逻辑的论文获哈佛大学博土学位.1933年任美国国家科学院院士，1948年他发表了划时代的著作《控制论》.控制论的基本含义是:现代的自动机器和人都是由感觉装置（器官），动作装置（器官），传递信息的系统（神经系统）所组成的一种系统.自动机器和人都是在接收,处理，传递和存贮信息,并利用信息去完成动作,实现与外界的联系.在系统工作中,反馈控制给定控制信号使动作装置（器官）动作.动作结果由感觉装置（器官）检测出来,并反馈回去与给定信号相比较.如果比较有偏差,偏差信号会继续控制动作装置（器官）动作,直到偏差信号消失为止.更简单地说:控制论指的是感觉和机器方面的控制和通讯控制论就是研究动物（包括人类），自动机器和有机体的控制和通讯的理论.张钟俊:控制理论自动控制专家.1915年出生,浙江嘉善人.1934年毕业于交通大学，获学士学位.1938年获美国麻省理工学院博士学位.上海交通大学教授.一门《伺服机件》课程奠定了他是中国控制学科的第一个〃吃螃蟹〃的人.在网络综合，电力系统，自动控制和系统工程等领域，作出了许多开创性的贡献._1948年，张钟俊在交通大学电信研究所讲授伺服原理,1950年在长春机电研究研究所又讲了这门课程,这是中国历史最早讲授控制理论的记载.中华人民共和国成立初期,在上海建议和参与建立了统一的电力系统,实现了集中管理和调度.1956年参加全国12年科学规划工作，编写了电力系统规划,并作为电力系统组组长,参加了长江三峡水力发电站的规划论证.1980当选为中国科学院院士（学部委员）.钱学森:控制理论_ 1911年祖籍杭州,生于上海.应用力学,工程控制论,系统工程科学家.1934年毕业于上海交通大学,1939年在加州理工学院获博士学位.并担任过加州理工学院航空系副教授,麻省理工学院航空系副教授,空气动力学教授,1949年至1955年任美国加州理工学院喷气推进中心主任,教授.中国控制学科最重要的奠基人,中国自动化学会首任理事长.中国力学学会,中国自动化学会,中国宇航学会,中国系统工程学会名誉理事长,中国科学院学部主席团名誉主席,中国科学技术协会名誉主席.曾任国防科学技术委员会副主任和中国科学技术协会主席.在应用力学,工程控制论,系统工程等多领域取得出色研究成果,在中国航天事业的创建与发展等方面作出了卓越贡献.1999年获〃两弹一星功勋奖章〃.1957年选聘为中国科学院院士（学部委员）.中国自动化学会的创办1957年5月由钱学森牵头,郎世俊和沈尚贤,钟士模，陆元九等共同发起,成立了由29人组成的自动化学会筹备委员会.同年6月，筹委会召开了第一次全体大会,成立了9人的常务委员会.中国自动化学筹委会成员钱学森，屠善澄，朱淇昌，朱良漪，沈尚贤，郎世俊，陆元九，钟士模，杨嘉墀，文传源，王传善，朱正，朱物华，金兰，咎陵，殷宏章，梁思礼，许德纪,疏松桂，杨龙生，蒋大宗，钱伟长，王双华，彭淳绍，黄纬禄，顾谷同，陆佰勤，武汝扬，何健文中国自动化学筹委会常委会钱学森,屠善澄,朱淇昌，朱良漪,沈尚贤,郎世俊，陆元九,钟士模和杨嘉墀中国自动化学会的成立1961年，中国自动化学会正式成立.会议修改并通过了会章,选出了第一届理事会.钱学森当选为理事长.中国科学院自动化研究所的创办为发展我国自动化学科,中国科学院于1956年，在北京组建自动化研究所筹备委员会,钱伟长任主任委员.当时正在美国留学的自动化专家陆元九,杨嘉墀,屠善澄相继应召回国,到该所工作.56年自动化研究所筹备委员会主任委员：钱伟长（兼）副主任委员:钱钟韩（兼,南京工学院副院长）沈尚贤（兼,交通大学教授）武汝扬（建委计量局副局长）委员:朱物华（兼，哈尔滨工业大学教务长）郎世俊（兼，东北工学院教授）钟士模（兼，清华大学教授）陆元九（中国科学院研究员）夏光韦（兼,中国科学院机电研究所副所长）中科院沈阳自动化研究所的创办1959年，东北工学院负责筹办中国科学院沈阳自动化研究所为此，东北工学院成立了电子系,为建所培养人才.郎世俊任系主任,负责主持建所工作.还抽调了100多名中专学生到电子系学习,这批学生后来成了该所的骨干力量.清华大学自动化系简史清华大学自动化系成立于1970年.于五十年代即设置了与自动化学科有关的一批专业,包括工业企业电气化与自动化专业（1955年设在电机系），自动学与远动学专业（1955年设在电机系，1958年6月并入自动控制系改名为自动控制专业），热能动力装置专业中的热力设备自动化专门化以及后来的热工量测及自动控制专业（1956年设在动力机械系）等.1970年5月，清华大学将一批有关的专业联合建立起国内第一个自动化系（初期名为工业自动化系），其人员主要来源于电机系和动力机械系两大部分.参与组建的电机系单位包括工业企业电气化与自动化教研组,电子学教研组（原名工业电子学教研组）,可控硅元件及装置车间，电机系系机关以及少数由其他教研组抽调出来的教师;动力机械系的单位包括热工量测及自动控制教研组的绝大部分教师.初建系时全系教职工共约200人，其中教授2人,副教授5人,讲师34人,助教43人,还有1970届毕业生87人,此外还包括一部分基础课和政治课教师.清华大学自动化类专业创办年代1954:工业企业电气化专业；1955:工业企业电气化与自动化专业；1955:自动学与远动学专业（1958年改为自动控制专业）；1956年或1960:热工量测及自动控制专业.名词解释：工业企业电气化及自动化专业工企专业（简称）工业电气自动化专业工业自动化专业以上4个专业是一个专业钟士模：控制理论1911年生于浙江省浦江县.麻省理工学院（MIT）电机工程系博士.1955年创办第一个自动与远动学专业（清华大学），1958年创办全国第一个自动控制系（清华大学）.参与筹建了中国自动化学会，当选为副理事长.并且代表中国参与发起和筹建了国际自动控制联合会（IFAC）.附:1970（5）年清华大学的电机工程系,动力机械系和自动控制系的相关专业和教研组合并，在国内首先组建了自动化系.关肇直:控制理论关肇直,1919年生于天津市,原籍广东海南县,清华大学土木系毕业.巴黎大学彭加勒研究所研究生毕业.我国现代控制理论的创建者,中国系统工程学会创建者之一,长期致力于泛函分析,现代控制理论与应用的研宠创建了中国第一个从事控制理论研究的研究室.70年代以后致力于系统科学的研宠筹建了中国第一个从事系统科学研究的研究所，并任第一任所长和中国系统工程学会第一届理事长.在弹性振动控制中所得成果是他对控制理论的重要贡献之一.宋健:控制理论1931年生于山东荣成.前苏联莫斯科包曼工学院研究生毕业，博士.1960年前后，在最优控制系统理论方面作出一系列重要成果,后又从事分布参数控制理论的研冗建立了由偏微分方程描述的受控对象与常微分方程描述的控制器的模型,解决了这类系统的稳定性,点观测,点控制的理论问题.在几个型号导弹控制系统设计和反弹道导弹的方案设计及组织领导通信卫星的发射和定点过程中作出了重要贡献.1991当选为中国科学院院士（学部委员）.陈珽:控制理论原籍贵州省修文县,1919年日生于湖南省长沙市.湖南大学电机系毕业.1955年,陈珽被派往哈尔滨工业大学进修自动控制（苏联专家培训），1957年春返校后,他创办了该院的自动控制专业.1957年在华中工学院创办自动控制专业.70年代末创办了该校系统工程专业.郎世俊:冶金自动化1914年生于贵州省贵阳市.毕业于西南联大.我国工业自动化教育的开拓者之一,中国自动化学会的创建人之一.1952年,他在东北工学院主持创办了工业电气化自动化专业这应该是中国第一批自动化类的专业.他是冶金自动化的奠基者.另外:哈尔滨工业大学的工业企业电气自动化专业也是1952年成立的,当时还有其它一些学校成立了该专业.过程控制以控制理论为主要理论基础,以传感器技术，自动化仪表等为主的技术应用领域，完成对生产过程的自动采集，自动控制功能,即过程控制系统.1957年,受教育部委托,根据紧急措施,在清华大学开办了我国第一个自动化进修班一一全国生产过程自动化进修班.这个进修班的性质相当于今天的研究生班该班共有学员99名,分别来自全国各工矿企业,科研单位及大专院校.25名教职工则来自清华大学,东北工学院,西安交通大学及中国科学院自动化研究所等单位.郑维敏:过程控制1923年生于山东省济南市,原籍浙江省鄞县.清华大学电机系毕业.1954年他负责筹建清华大学的工业企业电气化专业,并在全国率先开办了生产过程自动化专门化担任工业自动化教研室主任30年（1956〜1985）.中国的过程控制是从热工自动控制开始的！方崇智：过程控制1919年出生于安徽省安庆市.中央大学机械系毕业.1955年经苏联专家建议,清华大学设立了热能动力装置专业自动化专门化当时方崇智教授在汽轮机教学和科研实践中，已发现自动控制是推动电力工业发展的重要因素,于是毅然服从工作需要,组建教研室，担负起电站自动化专门化的教学任务.这就是清华1960年成立的热工量测及自动控制专业的前身,它实际上也是我国过程控制专业的第一个雏型.1957年2月，他为〃自动化〃专门化的学生讲授〃自动调节系统及计算〃.1958年，他为全国第一期自动化进修班讲授〃发电厂锅炉设备的自动调节〃，还开出了〃自动调节原理〃，〃热工过程自动控制系统〃等多门课程,为国内许多高等院校培养了一批从事过程控制科研和教学的骨干.这些学术骨干回到全国各地后,同建国后陆续回国的有关专家一起,先后建立了各类过程控制专业,在我国逐步形成了过程控制学科.早在1962年方崇智就亲自编写了〃自动调节原理〃，〃热工过程自动化〃等专业教材,80年代又相继组织编写了〃过程控制〃，〃过程辨识〃，〃过程计算机控制〃等高质量的教材,并把美国著名过程控制专家Shinskey的著作《过程控制系统》翻译成中文出版,推荐作为教学参考书。钱钟韩：过程控制1911年出生于江苏省无锡市.上海交通大学电机系毕业.英国伦敦大学帝国理工学院研究生.60年代初，提出了建立低阶近似模型的（以级数展开为基础的）数学方法,解决了当时国产模拟计算机容量太小的一个题.1973年,为国内蒸汽发电机组的第一次大规模系统仿真试验提供了简化实用数学模型的成套公式利用等效电路，阐明了各种热力设备的动态运行特性,为控制和综合自动化提供了理论依据.参加了华东地区各大电厂的热工自动化试点和计算机控制试点,为推广自动化技术作出了重要贡献.1980当选为中国科学院院士（学部委员）.周春晖:过程控制1922年生于云南省昆明市,原籍为云南省富源县.麻省理工学院本科，特拉华大学硕士,密西根大学博士.在50〜60年代期间,我国的工业自动化尚属启蒙阶段,他在一个合成氨厂就提出并实现了用自动控制的方法代替生产过程中大型气柜的方案这一方案的实施,在当时尚属国内首创.除了极个别先进工业国家,这种措施很少见到.1958年在国内首创化工自动化专业.杨嘉墀:导航,制导与控制1919年生于江苏省吴江县.空间自动控制学家.1941年毕业于上海交通大学.1949年获美国哈佛大学博士学位.中国空间技术研究院研究员.中科院院士,国际宇航科学院院士.美国人回收卫星的控制方案经过13次失败才成功,他领导设计的卫星回收控制方案一次成功.1957年,杨嘉墀参与中国自动化学会的筹建工作,并在同年9月与清华大学教授钟士模一起参加了国际自动控制联合会(I-FAC)的成立大会.屠善澄:导航,制导与控制1923年出生于浙江省嘉兴县.上海大同大学电机系毕业.我国人造卫星工程开拓者之一.中国自动化学会的创建人之一.长期从事导弹,卫星,载人飞船控制系统的研究，设计工作.为《东方红二号》试验通信卫星研制与发射试验做了突出的贡献为促进我国自动化科学技术的交流与发展和国际间的友好往来做出了重要贡献工程院士,国际宇航科学院院士.陆元九:导航,制导与控制1920年生于安徽滁县,祖籍来安.中央大学学士,麻省理工学院博士.惯性导航，自动控制专家.我国自动化科学技术开拓者之一.长期致力于惯性技术的研究工作.为中国控制技术特别是在惯性技术的发展和运载火箭的惯性制导方面作出了突出贡献中国科学院院士,中国工程院院士,国际宇航科学院院士.梁思礼:导航,制导与控制1924年生于北京,祖籍广东新会.普渡大学电机系学士，辛辛那提大学博士.火箭控制系统专家.导弹控制系统研制领域的创始人之一.在中,近程战略导弹的设计中，曾领导和参加研制成功具有中国特点的捷联惯性制导系统开辟了战略导弹〃惯导化〃的道路.亲自领导和参加多种导弹,运载火箭的控制系统的研制，试验.对航天可靠性工程提出精辟的论点,成为航天质量可靠性工程学的开创者和学科带头人之一.是航天CAD技术的倡导者和奠基人，为中国航天事业作出突出贡献.朱良漪:仪表自动化1920年生于江苏省扬州市.毕业于成都燕京大学物理系本科,明尼苏达州立大学硕士.是我国仪器仪表事业的创始人之一.他还是中国自动化学会和中国仪器仪表学会的主要发起人之一.80年代在组织领导我国重点工程30/60万千瓦发电站中,运用系统工程方法成功的完成全厂总体监控系统的设计与投入运行作出样板为促进我国工业仪表产品的制造水平作出突出贡献.刘豹:仪表自动化1923年生于上海市.重庆大学机械系本科,科罗拉多大学硕士.1954年他在天津大学开设了国内第一门化工自动化类新课;两年以后创办了我国第一个〃化工仪表与自动化〃专业，成为我国仪表自动化教育的开创人；1954年他出版了我国第一部自动控制方面的专著《自动控制原理》；自1978年始，刘豹的研究领域从自动控制开始转向系统工程他与21位科技界同仁共同发起成立了中国系统工程学会.能源是我国社会经济发展的最重要问题之一.刘豹在70年代末就积极推动运用系统工程方法来研究能源规划,预测及其与经济协调发展的问题.在应用方面,为我国能源供应进行了预测,提出为保证实现我国2000年的发展目标就必须采取节能措施等一系列重要科学论断,为制定国家能源政策提供了有力的科学依据.继而帮助国家计委做出了节能规划,能源生产规划.在学术理论方面，总结了多年应用研究的成果,与合作者一道提出了国家能源供应模型系统等多项理论成果及学术论文电力拖动自动化以控制理论为主要理论基础,以电工电子，电力电子,变频技术为主要技术核心,以计算机技术和计算机控制技术为主要实现手段完成机电能量的转换和电能的变换疏松桂：电力拖动自动化1911年生于安徽省桐城县.武汉大学电机系本科,田纳西大学电机系硕士，卡乃基理工学院硕士.自动控制及系统可靠性专家,是我国自动电力拖动学科的创始人之一,控制系统可靠性研究与教育的开拓者之一.长期从事工业,国防方面的控制系统及其可靠性研究,取得了一批创造性的科技成果,指导了国防和生产实践,为我国自动化科学技术的发展作出了重大贡献顾绳谷：电力拖动自动化1930年生于上海市南汇县.上海交通大学电机系本科,列宁格勒矿业学院矿山自动化研究生毕业,获副博士学位.顾绳谷,工业电气自动化专家.50年代开始从事交流传动及其自动化方面的研究.在国外期间,首次研制成功一种新型的磁化调压变压器,提出并研制成一种新型自动化电力拖动系统〃三相调压变压器一一异步电动机〃;在交流调速领域取得重要成果;在推动和发展我国同国外科学家之间的友谊和合作方面发挥了桥梁和纽带作用;长期在自动化学科建设及学校的发展与建设工作中作出了重要贡献严筱钧:机械工业自动化1920年生于江苏省常州市.中央大学电机系本科毕业.长期致力于我国机械工业自动化的研究与生产实践,1955年创办了中国第一个从事机械工业自动化的研究室,在磁放大器,离子电气传动,工业控制计算机及其应用等方面取得了重要成果.为我国机械工业自动化事业的发展做出了重要贡献.许国志：系统工程1919年生于江苏省扬州市.上海交大本科,堪萨斯大学博士.受钱学森委派负责筹建了中国第一个运筹学研究室.创建了中国第一个系统科学研究所,创办了第一个系统工程的刊物〃系统工程的理论与实践〃,并任主编.中国工程院院士1979年4月，许国志向钱学森提出在我国发展系统工程的设想,得到钱学森的赞同.同年发表了由钱学森,许国志,王寿云撰写的题为〃组织管理的技术一一系统工程〃.这篇论文对推动我国系统工程的开展,起了关键性作用.需要补充说明的是,钱学森,刘豹,陈珽都是中国系统工程学科的开拓者.当今受到国际关注的控制学科学者：吕勇哉陈翰馥郭雷卢强王飞跃吕勇哉，男，1937年出生于浙江省桐乡县,毕业于浙江大学化工系.曾担任过中国自动化学会副理事长,国际自动控制联合会主席.1998年获得IEEEFellow荣誉.IEEE给吕勇哉Fellow的原因:Contributionstomodelingandintelligentcontrolofindustrialsystems.1996KellyAwardpresentedbyAISE1995KellyAwardpresentedbyAISEIFACOutstandingServiceAwardforsustainedoutstandingperformanceinmajorleadershippositionsinIFAC,1996;UOPTechnologyAwardpresentedbyInstrumentSocietyofAmerica1989.陈翰馥自动控制理论专家.原籍浙江绍兴,生于杭州.1961年毕业于列宁格勒大学数学力学系.中国科学院系统科学研究所研究员.1997年获得IEEEFellow荣誉.IEEE给陈翰馥Fellow的原因Forcontributionstoidentificationandstochasticadaptivecontrol.60-70年代研究随机系统的能观性,不用初值的状态估计,给出最优随机奇异控制.80年代起研究系统辨识,适应控制和随机逼近.在辨识方面,给出常用辨识算法的收敛速度，估出闭环控制系统的参数.在适应控制方面,用扰动方法,使参数估计趋于真值,同时使性能指标接近或达到最优.在随机逼近方面,提出变界截尾算法,引进确定性的直接分析方法,去掉了对回归函数的限制性条件,对噪声要求降到最低,使随机逼近应用范围大为拓广,成功地用到随机适应镇定控制,大范围优化,离散事件动态系统等领域.1993年当选为中国科学院院士（学部委员）.郭雷控制科学家.生于山东淄博.1982年毕业于山东大学数学系,1987年获中国科学院系统科学研究所博士学位.现任中国科学院数学与系统科学研究院研究员.1998年获得IEEEFellow-l-p.、乂.荣誉.IEEE给郭雷Fellow的原因Forcontributionstothetheoryofadaptivecontrolandrecursiveidentificationoflinearstochasticsystems郭雷解决了自适应控制中几个基本的理论问题（随机自适应跟踪,极点配置与LQG控制）.对在工业中有广泛应用的最小二乘自校正调节器,解决了其稳定性和收敛性这一国际控制界长期未解决的著名难题.通过引进新的思想和方法,建立了一般非平稳时变参数系统的估计理论,奠定了实际中常用的三类基本踉踪算法（LMS,RLS,KF）的严格理论基础.对〃反馈〃这一控制论中最基本的概念，提出了定量研究〃反馈机制的最大能力与极限〃这一基本问题的理论框架,对几类典型的非线性不确定动态系统,得到了反馈机制对付不确定性之最大能力的临界值.2001年当选为中国科学院院士.卢强自动控制和电力系统动态学专家安徽芜湖人.1964年清华大学电机系研究生毕业.清华大学教授.199X年获得IEEEFellow荣誉.IEEE给卢强Fellow的原因Forcontributionstooptimalcontroltheoryapplica