附錄一序自動(dòng)控制技術(shù)與人類進(jìn)步

1、序：自動(dòng)控制技術(shù)與人類進(jìn)步 automatic control & human civilization前言i.前期控制(early controlearly control)(1400b.c. - 1900) ii.經(jīng)典控制前期(the pre-classical the pre-classical periodperiod)(1900-1935) iii. 經(jīng)典控制(classical controlclassical control)(1935-1950)iv. 現(xiàn)代控制 (modern control)modern control) (1950- )自動(dòng)控制技術(shù)與人類進(jìn)步aut

2、omatic control & human civilization前言 自動(dòng)控制是人類在認(rèn)識(shí)世界和發(fā)明創(chuàng)新的自動(dòng)控制是人類在認(rèn)識(shí)世界和發(fā)明創(chuàng)新的過程中發(fā)展起來的一門重要的科學(xué)技術(shù)。依靠過程中發(fā)展起來的一門重要的科學(xué)技術(shù)。依靠它，人類可以從笨重，重復(fù)性的勞動(dòng)中解放出它，人類可以從笨重，重復(fù)性的勞動(dòng)中解放出來，從事更富創(chuàng)造性的工作。自動(dòng)化技術(shù)是當(dāng)來，從事更富創(chuàng)造性的工作。自動(dòng)化技術(shù)是當(dāng)代發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛，最引人矚目的高技術(shù)代發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛，最引人矚目的高技術(shù)之一，是推動(dòng)新的技術(shù)革命和新的產(chǎn)業(yè)革命的之一，是推動(dòng)新的技術(shù)革命和新的產(chǎn)業(yè)革命的關(guān)鍵技術(shù)。自動(dòng)化也即現(xiàn)代化。關(guān)鍵技術(shù)。自動(dòng)化

3、也即現(xiàn)代化。經(jīng)典控制理論經(jīng)典控制理論-萌芽階段和起步階段萌芽階段和起步階段n早在古代早在古代, ,勞動(dòng)人民就憑借生產(chǎn)實(shí)踐中積累勞動(dòng)人民就憑借生產(chǎn)實(shí)踐中積累的豐富經(jīng)驗(yàn)和對(duì)反饋概念的直觀認(rèn)識(shí)的豐富經(jīng)驗(yàn)和對(duì)反饋概念的直觀認(rèn)識(shí), ,發(fā)明發(fā)明了許多閃爍自動(dòng)控制智慧火花的杰作。了許多閃爍自動(dòng)控制智慧火花的杰作。n如果要追朔自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展歷史如果要追朔自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展歷史, ,早在早在兩千年前中國(guó)就有了自動(dòng)控制技術(shù)的兩千年前中國(guó)就有了自動(dòng)控制技術(shù)的萌芽萌芽。i.i.前期控制前期控制(early control)(early control)(1400b.c. - 1900)(1400b.c. - 19

4、00)(0) 中國(guó)，埃及和巴比倫出現(xiàn)中國(guó)，埃及和巴比倫出現(xiàn)自動(dòng)計(jì)自動(dòng)計(jì)時(shí)漏壺時(shí)漏壺(1400b.c. 1100b.c.)。孫武孫武著著孫子兵法孫子兵法(600b.c.)(1) 秦昭王時(shí)，秦昭王時(shí)，李冰李冰主持修筑主持修筑都江堰都江堰體現(xiàn)的系統(tǒng)觀念和實(shí)踐體現(xiàn)的系統(tǒng)觀念和實(shí)踐 (300b.c.)西漢漏壺西漢漏壺(3) 中國(guó)中國(guó)張衡張衡發(fā)明水運(yùn)渾象，研制出自動(dòng)測(cè)量地震的發(fā)明水運(yùn)渾象，研制出自動(dòng)測(cè)量地震的候風(fēng)候風(fēng)地動(dòng)儀地動(dòng)儀 (132年年)(2) 亞歷山大的亞歷山大的希羅希羅發(fā)明開閉廟門和分發(fā)圣水等自動(dòng)裝發(fā)明開閉廟門和分發(fā)圣水等自動(dòng)裝置置 (100年年)(4) 中國(guó)中國(guó)馬鈞馬鈞研制出用齒輪傳動(dòng)的自動(dòng)指

5、示方向的研制出用齒輪傳動(dòng)的自動(dòng)指示方向的指指南車南車 (235年年)(5) 中國(guó)明代中國(guó)明代宋應(yīng)星宋應(yīng)星所著所著天工天工開物開物記載有程序控制思想記載有程序控制思想(cnc)的的提花織機(jī)提花織機(jī)結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖 (1637年年)小知識(shí)：小知識(shí)：指南車指南車 指南車與司南、指南針等相比在指南的原理上截然不同。它的車箱指南車與司南、指南針等相比在指南的原理上截然不同。它的車箱里裝著非常巧妙而復(fù)雜的機(jī)械。是一種雙輪獨(dú)轅車。它的中央有一個(gè)大里裝著非常巧妙而復(fù)雜的機(jī)械。是一種雙輪獨(dú)轅車。它的中央有一個(gè)大平輪，木頭人就豎立在上面。在大平輪兩旁，裝著很多小齒輪。如果車平輪，木頭人就豎立在上面。在大平輪兩旁，裝著

6、很多小齒輪。如果車子向左轉(zhuǎn)，右邊的車輪就會(huì)帶動(dòng)小齒輪，小齒輪再帶動(dòng)大平輪，使大平子向左轉(zhuǎn)，右邊的車輪就會(huì)帶動(dòng)小齒輪，小齒輪再帶動(dòng)大平輪，使大平輪相反地向右轉(zhuǎn)。如果車子向右轉(zhuǎn)，同樣地，大平輪則向左轉(zhuǎn)。因此，輪相反地向右轉(zhuǎn)。如果車子向右轉(zhuǎn)，同樣地，大平輪則向左轉(zhuǎn)。因此，只要指南車開動(dòng)以前，先讓木頭人的右手指向南方，以后車子不論是向只要指南車開動(dòng)以前，先讓木頭人的右手指向南方，以后車子不論是向左轉(zhuǎn)還是向右轉(zhuǎn)，木頭人的右手就總是指向南方。指南車是利用齒輪的左轉(zhuǎn)還是向右轉(zhuǎn)，木頭人的右手就總是指向南方。指南車是利用齒輪的原理造成的。這種齒輪傳動(dòng)類似現(xiàn)代汽車用的差動(dòng)齒輪，相當(dāng)于汽車中原理造成的。這種齒輪傳動(dòng)

7、類似現(xiàn)代汽車用的差動(dòng)齒輪，相當(dāng)于汽車中差動(dòng)齒輪的逆向使用原理。這種指南車，可以說是世界上最早的自動(dòng)化差動(dòng)齒輪的逆向使用原理。這種指南車，可以說是世界上最早的自動(dòng)化設(shè)備。設(shè)備。 指南車是我國(guó)古代偉大的發(fā)明之指南車是我國(guó)古代偉大的發(fā)明之一，也是世界上最早的控制論機(jī)械之一，也是世界上最早的控制論機(jī)械之一。用英國(guó)著名科學(xué)史專家李約瑟的一。用英國(guó)著名科學(xué)史專家李約瑟的話說，中國(guó)古代的指南車話說，中國(guó)古代的指南車“可以說是可以說是人類歷史上邁向控制論機(jī)器的第一人類歷史上邁向控制論機(jī)器的第一步步”，是人類，是人類“第一架體內(nèi)穩(wěn)定機(jī)第一架體內(nèi)穩(wěn)定機(jī)”。(6) 英國(guó)英國(guó)j. watt用離心式調(diào)速器控制蒸汽機(jī)的速

8、度用離心式調(diào)速器控制蒸汽機(jī)的速度 (1788年年)小知識(shí)：小知識(shí)：瓦特瓦特james watt（17361819） 到此為止，瓦特完成了對(duì)蒸汽機(jī)的整套發(fā)明過程。經(jīng)過他的一系列重大的發(fā)明到此為止，瓦特完成了對(duì)蒸汽機(jī)的整套發(fā)明過程。經(jīng)過他的一系列重大的發(fā)明和改進(jìn)，使蒸汽機(jī)的效率提高到原來紐科門機(jī)的和改進(jìn)，使蒸汽機(jī)的效率提高到原來紐科門機(jī)的3 3倍多，而且配套齊全、性能優(yōu)良、倍多，而且配套齊全、性能優(yōu)良、切合實(shí)用。瓦特由此博得了第一部現(xiàn)代蒸汽機(jī)切合實(shí)用。瓦特由此博得了第一部現(xiàn)代蒸汽機(jī)高效率瓦特蒸汽機(jī)的發(fā)明者稱號(hào)。高效率瓦特蒸汽機(jī)的發(fā)明者稱號(hào)。 英國(guó)發(fā)明家、工程師。英國(guó)發(fā)明家、工程師。17361736

9、年年1 1月月1919日生于蘇格蘭的一個(gè)小鎮(zhèn)格里諾克。日生于蘇格蘭的一個(gè)小鎮(zhèn)格里諾克。1515歲學(xué)完歲學(xué)完了了物理學(xué)原理物理學(xué)原理并獲得了豐富的木工、金屬冶煉和加工等工藝技術(shù)。并獲得了豐富的木工、金屬冶煉和加工等工藝技術(shù)。17531753年在一家鐘表店學(xué)手藝，跟有名的機(jī)械師摩爾根當(dāng)學(xué)徒。經(jīng)過刻苦學(xué)習(xí)，努力年在一家鐘表店學(xué)手藝，跟有名的機(jī)械師摩爾根當(dāng)學(xué)徒。經(jīng)過刻苦學(xué)習(xí)，努力實(shí)踐，他已能制造難度較高的象限儀、羅盤、經(jīng)緯儀等。實(shí)踐，他已能制造難度較高的象限儀、羅盤、經(jīng)緯儀等。17561756年在格拉斯哥大學(xué)當(dāng)了儀器修理員。年在格拉斯哥大學(xué)當(dāng)了儀器修理員。17651765年發(fā)明了把冷凝過程從汽缸中分離

10、出來的分離式冷凝器。冷凝器的發(fā)明在蒸汽年發(fā)明了把冷凝過程從汽缸中分離出來的分離式冷凝器。冷凝器的發(fā)明在蒸汽機(jī)的發(fā)展中起了關(guān)鍵性的作用。機(jī)的發(fā)展中起了關(guān)鍵性的作用。17681768年制成了一臺(tái)單動(dòng)作蒸汽機(jī)年制成了一臺(tái)單動(dòng)作蒸汽機(jī) 。17811781年，發(fā)明了行星式齒輪，將蒸汽機(jī)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。年，發(fā)明了行星式齒輪，將蒸汽機(jī)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。17821782年發(fā)明了大動(dòng)力的年發(fā)明了大動(dòng)力的“雙動(dòng)作蒸汽機(jī)雙動(dòng)作蒸汽機(jī)”并獲得專利。并獲得專利。 17841784年他發(fā)明了平行運(yùn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)，解決了雙動(dòng)作蒸汽機(jī)的結(jié)構(gòu)問題。年他發(fā)明了平行運(yùn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)，解決了雙動(dòng)作蒸汽機(jī)的結(jié)構(gòu)問題。17

11、881788年他發(fā)明了離心式調(diào)速器和節(jié)氣閥，用來自動(dòng)控制蒸汽機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。年他發(fā)明了離心式調(diào)速器和節(jié)氣閥，用來自動(dòng)控制蒸汽機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。17901790年發(fā)明了蒸汽機(jī)配套用壓力計(jì)。年發(fā)明了蒸汽機(jī)配套用壓力計(jì)。 荷蘭科學(xué)家荷蘭科學(xué)家c. hugens (1629-1695)利用反利用反饋控制原理發(fā)饋控制原理發(fā)明了高性能的明了高性能的鐘擺與天文望鐘擺與天文望遠(yuǎn)鏡。遠(yuǎn)鏡。(7) 英國(guó)英國(guó) g.b. airy（1801-1892) 系統(tǒng)的研究了天文望遠(yuǎn)鏡的速系統(tǒng)的研究了天文望遠(yuǎn)鏡的速度控制，并根據(jù)倒立擺離心力原理，發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。度控制，并根據(jù)倒立擺離心力原理，發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。首次提出反饋

12、系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題首次提出反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題研究，以及利用微分方程來研研究，以及利用微分方程來研究反饋控制動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。究反饋控制動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。(8) j.c. maxwell (1831- 1879), 法國(guó)科學(xué)家，于法國(guó)科學(xué)家，于1868年發(fā)年發(fā)表文章表文章“on governors（論調(diào)節(jié)器）（論調(diào)節(jié)器）, 成功解決了二階成功解決了二階及三階系統(tǒng)的穩(wěn)定性。隨后，劍橋大學(xué)的及三階系統(tǒng)的穩(wěn)定性。隨后，劍橋大學(xué)的e.j.routh與瑞與瑞典的典的hurwitz解決了解決了多階系統(tǒng)的穩(wěn)定性判斷多階系統(tǒng)的穩(wěn)定性判斷(routh-hurwitz stability criteria) (1875年年)。

13、 032213asasas03222133xadtdxadtxdadtxd(9) 俄國(guó)俄國(guó)a.m. lyapunov博士論文博士論文“論運(yùn)論運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的一般問題動(dòng)穩(wěn)定性的一般問題” (1892年年)(10) 英國(guó)英國(guó)j. m. gray設(shè)計(jì)出第一艘全自動(dòng)蒸設(shè)計(jì)出第一艘全自動(dòng)蒸汽輪船汽輪船 “東方東方”號(hào)號(hào)(great eastern) (1866年年)(11)由由徐壽徐壽設(shè)計(jì)的中國(guó)第一設(shè)計(jì)的中國(guó)第一艘蒸汽輪船艘蒸汽輪船“黃鵠黃鵠”號(hào)號(hào)(l20m, 25t, 10km/hr)在安在安慶內(nèi)軍械所下水慶內(nèi)軍械所下水(1866)。次。次年，中國(guó)第一艘木質(zhì)明輪年，中國(guó)第一艘木質(zhì)明輪蒸汽艦船蒸汽艦船“恬古

14、恬古”號(hào)在江號(hào)在江南造船廠下水。南造船廠下水。操江號(hào)(62mx10m), 392匹馬力，600t排水，備炮9門ii.ii.經(jīng)典控制前期經(jīng)典控制前期(the pre-classical period)(the pre-classical period)(1900-1935)(1900-1935)(1) 美國(guó)福特美國(guó)福特(ford motor)汽汽車公司建成車公司建成最早的汽車裝配流最早的汽車裝配流水線水線 (1913) (0)wright brothers 于于1903年年12月月17完成了人類歷史上完成了人類歷史上首首次動(dòng)力飛行次動(dòng)力飛行，開創(chuàng)了航空業(yè)的新篇章。，開創(chuàng)了航空業(yè)的新篇章。(2)

15、e. sperry (1860-1930), 創(chuàng)立創(chuàng)立sperry公司。由他們?cè)O(shè)計(jì)和制造的公司。由他們?cè)O(shè)計(jì)和制造的和各種控制裝置被廣泛的應(yīng)用到二戰(zhàn)時(shí)期的美軍軍艦、魚雷、火和各種控制裝置被廣泛的應(yīng)用到二戰(zhàn)時(shí)期的美軍軍艦、魚雷、火炮、雷達(dá)和飛機(jī)上。炮、雷達(dá)和飛機(jī)上。l.sperry(1892-1923), 在在1914年的巴黎航展中，年的巴黎航展中，成功地演示了陀螺儀全自動(dòng)機(jī)身平衡與穩(wěn)定，為航空業(yè)的快速發(fā)展做成功地演示了陀螺儀全自動(dòng)機(jī)身平衡與穩(wěn)定，為航空業(yè)的快速發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。出了重要的貢獻(xiàn)。(3) 美國(guó)美國(guó)n. minorsky研制出用研制出用于船舶駕駛的伺服結(jié)構(gòu)，提于船舶駕駛的伺服結(jié)構(gòu)，

16、提出出pid控制方法控制方法(1922)，并成，并成功應(yīng)用于美國(guó)軍艦控制。功應(yīng)用于美國(guó)軍艦控制。(4) 美國(guó)美國(guó)mit的的v. bush研制成第一臺(tái)大型模擬計(jì)算機(jī)研制成第一臺(tái)大型模擬計(jì)算機(jī)(differential analyzer) (1928)美國(guó)現(xiàn)代工程之父，美國(guó)現(xiàn)代工程之父，1964年獲美國(guó)總統(tǒng)科學(xué)獎(jiǎng)（年獲美國(guó)總統(tǒng)科學(xué)獎(jiǎng)（national medal of science）。）。(5) 美國(guó)美國(guó)h. s. black發(fā)明了電子放大器發(fā)明了電子放大器負(fù)反饋方法負(fù)反饋方法(negative feedback amplifier) ,為現(xiàn)代通訊技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。為現(xiàn)代通訊技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。(19

17、27) 1957年獲年獲ieee medal?！昂敛豢鋸埖卣f，沒有毫不夸張地說，沒有black的的發(fā)明，就沒有今天的長(zhǎng)距離電話和電視網(wǎng)絡(luò)發(fā)明，就沒有今天的長(zhǎng)距離電話和電視網(wǎng)絡(luò)”h. s. black（at&t）貝爾實(shí)驗(yàn)室研究員(6) 美國(guó)美國(guó)e. sperry以及以及c. mason研制出火炮控制器研制出火炮控制器(1925)，氣壓反饋控制器，氣壓反饋控制器(1929) 火炮隨動(dòng)控制火炮隨動(dòng)控制iii. iii. 經(jīng)典控制經(jīng)典控制(classical control)(classical control)(1935-1950)(1935-1950)(1) 美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室

18、的h. bode (1938)，以及以及h.nyquist(1940)提出提出頻率響應(yīng)法頻率響應(yīng)法h. nyquisth. bode(2) 美國(guó)美國(guó)taylor儀器公司的儀器公司的j. g. ziegler和和n. b. nichols提出提出pid參數(shù)的最佳調(diào)參數(shù)的最佳調(diào)整法整法(1942)(3) 美國(guó)美國(guó)mit的的n. wiener研究隨機(jī)過程的預(yù)測(cè)研究隨機(jī)過程的預(yù)測(cè)(1942)，提，提出出wiener濾波理論濾波理論(1942)，發(fā)表，發(fā)表控制論控制論(cybernetics)一書一書(1948)，標(biāo)志著控制論學(xué)科的誕生。，標(biāo)志著控制論學(xué)科的誕生。1964年獲年獲總統(tǒng)科學(xué)獎(jiǎng)。總統(tǒng)科學(xué)獎(jiǎng)。

19、n.b. nichols 維納已是一個(gè)很有名的數(shù)學(xué)家了，但他對(duì)其他學(xué)科也很有興趣。在第維納已是一個(gè)很有名的數(shù)學(xué)家了，但他對(duì)其他學(xué)科也很有興趣。在第二次世界大戰(zhàn)末期，有兩個(gè)大問題特別引起了他的興趣，一個(gè)是電子計(jì)算二次世界大戰(zhàn)末期，有兩個(gè)大問題特別引起了他的興趣，一個(gè)是電子計(jì)算機(jī)，另一個(gè)是火炮命中率問題。機(jī)，另一個(gè)是火炮命中率問題。 維納和一位年輕工程師合作，從駕駛汽車這種簡(jiǎn)單的動(dòng)作中發(fā)現(xiàn)，人維納和一位年輕工程師合作，從駕駛汽車這種簡(jiǎn)單的動(dòng)作中發(fā)現(xiàn)，人是采用了一種叫是采用了一種叫“反饋反饋”的控制方法，使汽車按要求行駛。維納又請(qǐng)來了的控制方法，使汽車按要求行駛。維納又請(qǐng)來了神經(jīng)專家進(jìn)行共同研究，發(fā)

20、現(xiàn)機(jī)器和人的控制機(jī)能有相似之處。后來，維神經(jīng)專家進(jìn)行共同研究，發(fā)現(xiàn)機(jī)器和人的控制機(jī)能有相似之處。后來，維納又和許多有名科學(xué)家進(jìn)行討論，聽取對(duì)方的批評(píng)意見，甚至是納又和許多有名科學(xué)家進(jìn)行討論，聽取對(duì)方的批評(píng)意見，甚至是“攻擊攻擊”意見，終于于意見，終于于19481948年把自己的研究成果發(fā)表了出來年把自己的研究成果發(fā)表了出來控制論控制論。小知識(shí)：小知識(shí)：維納維納 維納生于哥倫比亞市一個(gè)猶太人家里。維納維納生于哥倫比亞市一個(gè)猶太人家里。維納4 4歲歲開始讀書。開始讀書。9 9歲時(shí)讀中學(xué)，歲時(shí)讀中學(xué)，1111歲進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)。他的歲進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)。他的數(shù)學(xué)知識(shí)已超過大學(xué)一年級(jí)學(xué)生的水平，所以轉(zhuǎn)而數(shù)學(xué)知識(shí)

21、已超過大學(xué)一年級(jí)學(xué)生的水平，所以轉(zhuǎn)而熱衷于研究化學(xué)、物理、電學(xué)。他熱衷于研究化學(xué)、物理、電學(xué)。他1818歲時(shí)取得了哈歲時(shí)取得了哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)和哲學(xué)兩個(gè)博士學(xué)位，后來又到德國(guó)、佛大學(xué)數(shù)學(xué)和哲學(xué)兩個(gè)博士學(xué)位，后來又到德國(guó)、英國(guó)學(xué)習(xí)，拜著名哲學(xué)家羅素、數(shù)學(xué)家希爾伯特為英國(guó)學(xué)習(xí)，拜著名哲學(xué)家羅素、數(shù)學(xué)家希爾伯特為師，進(jìn)一步深造。師，進(jìn)一步深造。(4) 美國(guó)的美國(guó)的h. hazen發(fā)表發(fā)表“關(guān)于伺服結(jié)構(gòu)理論關(guān)于伺服結(jié)構(gòu)理論”(theory of servome-chanism) (1934)，并在并在mit建立伺服機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室建立伺服機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室(servomechanism laboratory) (193

22、9)h. hazen(5) 英國(guó)英國(guó)a. m. turine提出提出圖靈計(jì)算機(jī)圖靈計(jì)算機(jī)的設(shè)想。的設(shè)想。(1937)(6) j. von neuman (1903-1957)發(fā)明首臺(tái)發(fā)明首臺(tái)數(shù)字計(jì)算機(jī)數(shù)字計(jì)算機(jī)，創(chuàng)立，創(chuàng)立game theory。(7) 在貝爾實(shí)驗(yàn)室在貝爾實(shí)驗(yàn)室bode領(lǐng)導(dǎo)的火炮控制系統(tǒng)研究小組工作的領(lǐng)導(dǎo)的火炮控制系統(tǒng)研究小組工作的c. shannon提出繼電器邏輯自動(dòng)化理論提出繼電器邏輯自動(dòng)化理論(1938)，隨后，發(fā)表，隨后，發(fā)表專著專著通信的數(shù)字理論通信的數(shù)字理論(the mathematical theory of communication)，奠定了信息論的基礎(chǔ)奠定了

23、信息論的基礎(chǔ)(1948)信息論之信息論之父父c. e. shannon （8）李郁榮李郁榮（y.w. lee, 1904-1989), 廣東人，廣東人，n. wiener的首的首位博士生位博士生(1930年年)，曾任職于清華大學(xué)電機(jī)系（，曾任職于清華大學(xué)電機(jī)系（1931-1937），），早期為早期為wiener理論的工程應(yīng)用與推廣作了大量的工作。理論的工程應(yīng)用與推廣作了大量的工作。1946年回到年回到mit電機(jī)系（電機(jī)系（1946-1969），與），與shannon一起成為該系一起成為該系最 知 名 的 兩 個(gè) 學(xué) 科 帶 頭 人 。 主 要 工 作 包 括 隨 機(jī) 通 訊最 知 名 的 兩

24、個(gè) 學(xué) 科 帶 頭 人 。 主 要 工 作 包 括 隨 機(jī) 通 訊（statistical communication theory）和電路理論，培養(yǎng)了大）和電路理論，培養(yǎng)了大批電子工程領(lǐng)域中的知名學(xué)者和工程師，被譽(yù)為批電子工程領(lǐng)域中的知名學(xué)者和工程師，被譽(yù)為mit的最偉的最偉大的教育家之一。大的教育家之一。y.w. lee(9) mit radiation laboratory在研究在研究scr-584雷達(dá)控制系雷達(dá)控制系統(tǒng)的過程中，創(chuàng)立了統(tǒng)的過程中，創(chuàng)立了nichols chart design method，r. s. philips的工作的工作on noise in servomech

25、anisms，以及，以及hurwicz (1947)的數(shù)字控制系統(tǒng)的數(shù)字控制系統(tǒng)(sampled data system)(10) 美國(guó)美國(guó)w. evans提出提出根軌跡法根軌跡法(root locus method) (1948)，以單輸入線性系統(tǒng)以單輸入線性系統(tǒng)為對(duì)象的經(jīng)典控制研究工作完成。為對(duì)象的經(jīng)典控制研究工作完成。(11) 多本有關(guān)經(jīng)典控制的經(jīng)典名著相繼出版，包括多本有關(guān)經(jīng)典控制的經(jīng)典名著相繼出版，包括ed. s. smith的的automatic control engineering (1942)，h. bode的的network analysis and feedback am

26、plifier(1945)，l.a. maccoll的的fundamental theory of servomechanisms (1945)，以及，以及錢學(xué)森錢學(xué)森的的工程控制論工程控制論 (1954) 1955 1955年回國(guó)。年回國(guó)。19551955年至年至19661966年任中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所所長(zhǎng)、研究員，國(guó)防部第年任中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所所長(zhǎng)、研究員，國(guó)防部第五研究院院長(zhǎng)。五研究院院長(zhǎng)。19651965年至年至19701970年任第七機(jī)械工業(yè)部副部長(zhǎng)。年任第七機(jī)械工業(yè)部副部長(zhǎng)。19701970年至年至19821982年任國(guó)防科年任國(guó)防科工委科學(xué)技術(shù)委員會(huì)副主任，中國(guó)科協(xié)副主席。還歷

27、任中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)第一、二屆理工委科學(xué)技術(shù)委員會(huì)副主任，中國(guó)科協(xié)副主席。還歷任中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)第一、二屆理事長(zhǎng)，中國(guó)宇航學(xué)會(huì)、中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)、中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)名譽(yù)會(huì)長(zhǎng)，中科院主席團(tuán)執(zhí)事長(zhǎng)，中國(guó)宇航學(xué)會(huì)、中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)、中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)名譽(yù)會(huì)長(zhǎng)，中科院主席團(tuán)執(zhí)行主任、數(shù)學(xué)物理學(xué)部委員。行主任、數(shù)學(xué)物理學(xué)部委員。19861986年至年至19911991年年5 5月任中國(guó)科協(xié)第三屆全委會(huì)主席。月任中國(guó)科協(xié)第三屆全委會(huì)主席。19911991年年5 5月在中國(guó)科協(xié)第四次全國(guó)代表大會(huì)上當(dāng)選為科協(xié)名譽(yù)主席。月在中國(guó)科協(xié)第四次全國(guó)代表大會(huì)上當(dāng)選為科協(xié)名譽(yù)主席。19921992年年4 4月被聘為中科月被聘為中科院學(xué)部主

28、席團(tuán)名譽(yù)主席。院學(xué)部主席團(tuán)名譽(yù)主席。19941994年年6 6月當(dāng)選為中國(guó)工程院院士。月當(dāng)選為中國(guó)工程院院士。 小知識(shí)：小知識(shí)：錢學(xué)森錢學(xué)森 19111911年年1212月月1111日生，浙江杭州人，日生，浙江杭州人，19591959年年8 8月加入中國(guó)月加入中國(guó)共產(chǎn)黨，博士學(xué)位。共產(chǎn)黨，博士學(xué)位。 1929 1929年至年至19341934年在上海交通大學(xué)機(jī)械工程系學(xué)習(xí)。年在上海交通大學(xué)機(jī)械工程系學(xué)習(xí)。19351935年至年至19391939年在美國(guó)麻省理工學(xué)院航空工程系學(xué)習(xí)，獲碩士年在美國(guó)麻省理工學(xué)院航空工程系學(xué)習(xí)，獲碩士學(xué)位。學(xué)位。19361936年至年至19391939年在美國(guó)加州理工

29、學(xué)院航空與數(shù)學(xué)系年在美國(guó)加州理工學(xué)院航空與數(shù)學(xué)系學(xué)習(xí)，獲博士學(xué)位。學(xué)習(xí)，獲博士學(xué)位。19391939年至年至19431943年任美國(guó)加州理工學(xué)院年任美國(guó)加州理工學(xué)院航空系研究員。航空系研究員。19431943年至年至19451945年任美國(guó)加州理工學(xué)院航空年任美國(guó)加州理工學(xué)院航空系助理教授（其間：系助理教授（其間：19401940年至年至19451945年為四川成都航空研究年為四川成都航空研究所通信研究員）。所通信研究員）。19451945年至年至19461946年任美國(guó)加州理工學(xué)院航年任美國(guó)加州理工學(xué)院航空系副教授?？障蹈苯淌凇?9461946年至年至19491949年任美國(guó)麻省理工學(xué)院航空

30、系年任美國(guó)麻省理工學(xué)院航空系副教授、空氣動(dòng)力學(xué)教授。副教授、空氣動(dòng)力學(xué)教授。19491949年至年至19551955年任美國(guó)加州理年任美國(guó)加州理工學(xué)院噴氣推進(jìn)中心主任、教授。工學(xué)院噴氣推進(jìn)中心主任、教授。 iv.iv.現(xiàn)代控制現(xiàn)代控制(modern control) (modern control) (1950- )(1950- ) 二次世界大戰(zhàn)中火炮，雷達(dá)，飛機(jī)以及通訊系統(tǒng)的控二次世界大戰(zhàn)中火炮，雷達(dá)，飛機(jī)以及通訊系統(tǒng)的控制研究直接推動(dòng)了經(jīng)典控制的發(fā)展。五十年代后興起的現(xiàn)制研究直接推動(dòng)了經(jīng)典控制的發(fā)展。五十年代后興起的現(xiàn)代控制起源于冷戰(zhàn)時(shí)期的軍備競(jìng)賽，如導(dǎo)彈代控制起源于冷戰(zhàn)時(shí)期的軍備競(jìng)賽，如

31、導(dǎo)彈(發(fā)射，操縱，發(fā)射，操縱，指導(dǎo)及跟蹤指導(dǎo)及跟蹤)，衛(wèi)星，航天器和星球大戰(zhàn)，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)，衛(wèi)星，航天器和星球大戰(zhàn)，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)的出現(xiàn)(英國(guó)科學(xué)家英國(guó)科學(xué)家a.j.g. macfarlane)。(2) 美國(guó)美國(guó)r. bellman在在rand coporation數(shù)學(xué)部數(shù)學(xué)部的支持下，發(fā)表著名的的支持下，發(fā)表著名的dynamic programming，建立最優(yōu)控制的基礎(chǔ)建立最優(yōu)控制的基礎(chǔ)(1957)(3) 國(guó)際自動(dòng)控制聯(lián)合會(huì)國(guó)際自動(dòng)控制聯(lián)合會(huì)(ifac)成立成立(1957)，中國(guó)為發(fā)起，中國(guó)為發(fā)起國(guó)之一，第一屆學(xué)術(shù)會(huì)議于莫斯科召開國(guó)之一，第一屆學(xué)術(shù)會(huì)議于莫斯科召開 (1960)(1

32、) 蘇聯(lián)蘇聯(lián)l.s. pontryagin發(fā)表發(fā)表“最優(yōu)最優(yōu)過程數(shù)學(xué)理論過程數(shù)學(xué)理論”，提，提出出極大值原理極大值原理(maximum principle) (1956)l.s. pontryagin(4) 美國(guó)美國(guó)mit的的servomechanism laboratory研制出研制出第一臺(tái)第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床(1952)(5) 世界世界第一顆人造地球衛(wèi)星第一顆人造地球衛(wèi)星(sputnik)由蘇聯(lián)發(fā)射成功由蘇聯(lián)發(fā)射成功 (1957)sputnik 1 was the first artificial satellite launched into space 1957. laika. sp

33、utnik 2(6) 美國(guó)美國(guó)george devol研制出研制出第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人樣機(jī)第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人樣機(jī)(1954)，兩年后，被稱為機(jī)器人之父的兩年后，被稱為機(jī)器人之父的joseph engelberger創(chuàng)立了第創(chuàng)立了第一家機(jī)器人公司，一家機(jī)器人公司，unimation(7) 美籍匈牙利人美籍匈牙利人r. e. kalman發(fā)表發(fā)表“on the general theory of control systems”等論文，等論文，引入引入狀態(tài)空間法狀態(tài)空間法分析系統(tǒng)，提出分析系統(tǒng)，提出能控性，能能控性，能觀測(cè)性，最佳調(diào)節(jié)器和觀測(cè)性，最佳調(diào)節(jié)器和kalman 濾波濾波等概念，等概念，奠定了現(xiàn)

34、代控制理論的基礎(chǔ)奠定了現(xiàn)代控制理論的基礎(chǔ) (1960)r.e. kalman(8) 蘇聯(lián)東方蘇聯(lián)東方- -號(hào)飛船載著加加林進(jìn)入人造地球衛(wèi)星軌道，號(hào)飛船載著加加林進(jìn)入人造地球衛(wèi)星軌道，人類宇航時(shí)代開始了人類宇航時(shí)代開始了(1961)(1961)1961, at the age of 27, 1961, at the age of 27, gagarin left the earth. gagarin left the earth. it was april the 12th, it was april the 12th, 9.07 moscow time 9.07 moscow time (la

35、unch-site, (launch-site, baikonur). 108 minutes baikonur). 108 minutes later, he was back . later, he was back . the period of orbital the period of orbital revolution was 89:34 revolution was 89:34 minutes (this figure minutes (this figure was calculated by was calculated by electronic computers).

36、electronic computers). the missions maximum the missions maximum flight altitude was flight altitude was 327 000 meters. the 327 000 meters. the maximum speed reached maximum speed reached was 28 260 kilometers was 28 260 kilometers per hour.per hour. 加加林加加林a stamp issued by russia to memorize y. ga

37、garincapsule used in first manned orbit of earth in 1961, the first human to pilot a spacecraft, yuri gagarin, was launched by the soviet union aboard vostok i.(9) 1963年年, 美國(guó)的美國(guó)的lofti zadeh與與c. desoer發(fā)表發(fā)表linear systems - a state space approach。1965年，年，zadeh提出模糊提出模糊集合和模糊控制概念。集合和模糊控制概念。(10) 美國(guó)的美國(guó)的e.i.

38、 jury 發(fā)表發(fā)表“數(shù)字控制系統(tǒng)數(shù)字控制系統(tǒng)” (sampled-data control system) ，建立了數(shù)字控制及數(shù)字信號(hào)處理的基礎(chǔ)，建立了數(shù)字控制及數(shù)字信號(hào)處理的基礎(chǔ) (1958) c. desoer(11) 蘇聯(lián)發(fā)射蘇聯(lián)發(fā)射“月球月球”9號(hào)探測(cè)器，首次在月面軟著陸成號(hào)探測(cè)器，首次在月面軟著陸成功功(1966)，三年后，三年后(1969)，美國(guó)，美國(guó)“阿波羅阿波羅”11號(hào)把宇航員號(hào)把宇航員n. a. armstrong送上月球。送上月球。n.a. armstrong1969年年7月月20日，日，“阿波羅阿波羅11號(hào)號(hào)”飛船首次登陸月球時(shí)的珍貴圖片飛船首次登陸月球時(shí)的珍貴圖片 (

39、12) 瑞典瑞典karl j. astrom提出提出最小二乘辯識(shí)最小二乘辯識(shí)，解決了線性定，解決了線性定常系統(tǒng)參數(shù)估計(jì)問題和定階方法常系統(tǒng)參數(shù)估計(jì)問題和定階方法(1967)，六年后，提出了，六年后，提出了自自啟調(diào)節(jié)器啟調(diào)節(jié)器，建立，建立自適應(yīng)控制自適應(yīng)控制的基礎(chǔ)。的基礎(chǔ)。k. j. astrom(13) 英國(guó)英國(guó)h.h rosenbrock 發(fā)表發(fā)表state space and multivariable theory (1970)。加拿大加拿大w.m wonham 發(fā)表發(fā)表linear multivariable control: a geometric approach (1974) 。

40、w.m wonham (14) 美國(guó)的美國(guó)的m. e. merchant提出提出計(jì)算機(jī)集成制造計(jì)算機(jī)集成制造的概念的概念(1969)(15) 美國(guó)美國(guó)arpa計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)初步建成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)初步建成(1971)(16) 日本日本fanuc公司研制出由公司研制出由加工中心和工業(yè)機(jī)器人組成的加工中心和工業(yè)機(jī)器人組成的柔性制造單元柔性制造單元 (1976)(17) 美國(guó)美國(guó)r. brockett提出提出用微分幾何研究非線性控制系用微分幾何研究非線性控制系統(tǒng)統(tǒng)(1976)，意大利，意大利a. isidori出版出版(nonlinear control systems) (1985)。a. isidorir

41、. brockett(18) 加拿大加拿大g. zames提出提出h 魯魯棒控制棒控制設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法(1981年年)(19) 美國(guó)美國(guó)“哥倫哥倫比亞比亞”號(hào)航天飛號(hào)航天飛機(jī)首次發(fā)射成功機(jī)首次發(fā)射成功(1981年年)gorge zames(20) 美國(guó)美國(guó)a. bryson 和和y.c ho 發(fā)表發(fā)表applied optimal control(1969)。y.c ho 和和x.r cao等提出等提出離散事件系統(tǒng)理離散事件系統(tǒng)理論論(1983)(21) 中國(guó)批準(zhǔn)中國(guó)批準(zhǔn)863高技術(shù)計(jì)劃，包高技術(shù)計(jì)劃，包括自動(dòng)化領(lǐng)域的括自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)集成制造計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)和智能機(jī)器系統(tǒng)和智能機(jī)器人兩個(gè)主題人兩個(gè)主題(1986)a. brysonyu c. hop. kokotovic(22) 第一臺(tái)第一臺(tái)火星探測(cè)器火星探測(cè)器sojourner在火星表面軟著陸在火星表面軟著陸 (1996)(23) 旅行者旅行者voyager 一號(hào)，二號(hào)開始走出太陽(yáng)系，一號(hào)，二號(hào)開始走出太陽(yáng)系， 對(duì)茫茫太對(duì)茫茫太空進(jìn)行探索空進(jìn)行探索(24) 神州飛船神州飛船 -2003、2