加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關鍵核心技術,努力搶占科技制高點,為把我國建設成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習近平總書記在致中國科學院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,率先實現(xiàn)科學技術跨越發(fā)展,率先建成國家創(chuàng)新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設國際一流科研機構。

——中國科學院辦院方針

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中科院系統(tǒng)控制重點實驗室:

【中國科學報】中國控制理論的傳播和踐行者

2014-12-01 中國科學報 沈春蕾
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語音播報

  她曾將現(xiàn)代控制理論應用于國家現(xiàn)代化建設,為“兩彈一星”作出自己的貢獻;她曾是我國控制理論的傳播者,并為其生根、發(fā)芽,直至遍地開花而辛勤耕耘。 

  她就是中國科學院系統(tǒng)控制重點實驗室(以下簡稱控制室)。50多年的風風雨雨沒有阻撓控制室前進的步伐,而今在新生代的帶領下,控制室仍堅持為國家急需的科研項目傾力奉獻。

  細數(shù)成長歷程

  1960年前后,前蘇聯(lián)撤走幫助我國研制導彈的專家,于是我國必須下決心獨立自主研發(fā)自己的國防尖端武器,包括原子彈、導彈、核潛艇以及人造衛(wèi)星等。

  與此同時,隨著龐德里雅金極大值原理、貝爾曼動態(tài)規(guī)劃方法、卡爾曼濾波以及能控性和能觀測性概念等一系列奠基性工作的出現(xiàn),現(xiàn)代控制理論開始建立,以適應導彈和人造衛(wèi)星等尖端控制技術的高度復雜性和高精度需求。

  正是在這樣的背景下,錢學森和關肇直等國內一批優(yōu)秀的科學家,以他們敏銳的洞察力,意識到現(xiàn)代控制理論在我國工業(yè)和國防現(xiàn)代化中的重要作用。

  1962年,關肇直先生帶領七名走上工作崗位不久的年輕人,成立了控制理論室。中科院院士陳翰馥就是當年的一員。他回憶道:“當時雖有課題,但沒有也不用課題經費,每月到所里領一點格子紙、蘸水筆尖及漿糊就行了?!?/p>

  改革開放后,控制室迅速地向國際社會敞開了大門,將研究工作瞄向了國際前沿??刂剖业囊慌贻p科研人員嶄露頭角,迅速成長,取得了許多高水平的學術成果。

  與此同時,沒有經費已經很難開展科研工作。為推動實驗室更大發(fā)展,1994年底,經中科院批準成立了系統(tǒng)控制開放研究實驗室,陳翰馥任實驗室首任主任。系統(tǒng)控制開放研究實驗室于2001年更名為現(xiàn)在的控制室。

  解決燃眉之急

  控制室在成立之初的目的很明確,就是要發(fā)展現(xiàn)代控制理論,并為研制我國的國防尖端武器以及人造衛(wèi)星等高技術服務。

  在實驗室兩位主任——關肇直和宋健帶領下,全室人員一邊學習導彈基本原理,一邊學習當時新興起的現(xiàn)代控制理論,并與設計制造導彈和衛(wèi)星等實際部門的科研人員一起承擔了許多重大項目。

  據(jù)陳翰馥介紹,當時研究室大部分科研人員參加到多種型號導彈和人造衛(wèi)星及反衛(wèi)星等科研項目中,如東方紅一號人造衛(wèi)星的軌道測量和軌道選擇,紅衛(wèi)兵一號的測軌、慣性導航、中末制導等的研制和計算機仿真,反擊一號的測軌、制導、彈性振動問題的研究和計算機仿真,以及紅旗二號振動問題的實物試驗,核潛艇慣性導航系統(tǒng)綜合校正的研究等等。

  如今,為國家急需的科研項目傾力奉獻,依然是控制室科研人員堅守的信念。面向國際發(fā)展前沿,面向國家戰(zhàn)略需求,控制室在系統(tǒng)控制領域作出原創(chuàng)性、突破性和關鍵性的重大理論成果與應用成果,造就了具有國際重要影響的學術帶頭人和一批杰出人才。

  近年來,原控制室主任郭雷提出了定量研究“反饋機制對付不確定性的最大能力與局限”這一基本科學問題的理論框架。他先后與謝亮亮等合作者對幾類基本的不確定性控制系統(tǒng)(包括參數(shù)化、非參數(shù)化、馬氏跳變、采樣系統(tǒng)等),發(fā)現(xiàn)并證明了反饋機制最大能力的“臨界值”或 “不可能性定理”。

  這一系列成果具有很高的原創(chuàng)性,對定量理解人類和機器中普遍存在的反饋行為的最大能力,以及智能反饋設計中的根本局限具有重要科學和實際意義。

  緊跟國際前沿

  在控制室成立之初,室領導就認為基礎理論研究工作無所謂國內先進水平,必須開展國際學術交流,做出國際水平的工作。在改革開放時代潮流的推動下,控制室率先沖破國界,邁出破冰之旅,成為控制科學領域開展國際交流的先行者。

  當年,加拿大多倫多大學W. M. Wonham教授剛出版了《線性多變量控制》一書,被認為是當時最有影響的控制論專著。控制室邀請他來華作了系列講座,國內許多高校老師前來旁聽,講座對現(xiàn)代控制理論在國內的傳播起了一定的促進作用。

  除了請進來,控制室的科研人員也積極地走出國門,參與各種國際學術交流活動。1978 年,陳翰馥參加了在赫爾辛基舉行的第七屆IFAC(國際自動控制聯(lián)合會)世界大會,并作了專題報告。這是中國自1964年以后第一次派代表團出席IFAC世界大會,也是這屆大會唯一一篇來自中國大陸的報告。

  今天,控制室不僅積極主動地與國際控制界開展全方位、多種形式的學術交流,而且以多種方式參與組織國際學術交流及國際學術組織的活動,千方百計地為中國控制界與國際同行的交流創(chuàng)造條件,提供服務,成為中國與國際系統(tǒng)控制領域學術交流的一個前沿陣地。

  幾十年來,隨著中國系統(tǒng)控制研究在國際上的崛起,中國學者在國際控制界的學術交流中也發(fā)揮著日益重要的作用,而控制室則成為中國系統(tǒng)控制界與國際相關學術組織及海外學者們溝通、聯(lián)絡、交流的一個橋梁。

 ?。ㄔd于《中國科學報》 2014-12-01 第8版 平臺)

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