——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
她就是中國(guó)科學(xué)院系統(tǒng)控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(以下簡(jiǎn)稱控制室)。50多年的風(fēng)風(fēng)雨雨沒有阻撓控制室前進(jìn)的步伐,而今在新生代的帶領(lǐng)下,控制室仍堅(jiān)持為國(guó)家急需的科研項(xiàng)目?jī)A力奉獻(xiàn)。
細(xì)數(shù)成長(zhǎng)歷程
1960年前后,前蘇聯(lián)撤走幫助我國(guó)研制導(dǎo)彈的專家,于是我國(guó)必須下決心獨(dú)立自主研發(fā)自己的國(guó)防尖端武器,包括原子彈、導(dǎo)彈、核潛艇以及人造衛(wèi)星等。
與此同時(shí),隨著龐德里雅金極大值原理、貝爾曼動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法、卡爾曼濾波以及能控性和能觀測(cè)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(yīng)導(dǎo)彈和人造衛(wèi)星等尖端控制技術(shù)的高度復(fù)雜性和高精度需求。
正是在這樣的背景下,錢學(xué)森和關(guān)肇直等國(guó)內(nèi)一批優(yōu)秀的科學(xué)家,以他們敏銳的洞察力,意識(shí)到現(xiàn)代控制理論在我國(guó)工業(yè)和國(guó)防現(xiàn)代化中的重要作用。
1962年,關(guān)肇直先生帶領(lǐng)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(dāng)年的一員。他回憶道:“當(dāng)時(shí)雖有課題,但沒有也不用課題經(jīng)費(fèi),每月到所里領(lǐng)一點(diǎn)格子紙、蘸水筆尖及漿糊就行了。”
改革開放后,控制室迅速地向國(guó)際社會(huì)敞開了大門,將研究工作瞄向了國(guó)際前沿??刂剖业囊慌贻p科研人員嶄露頭角,迅速成長(zhǎng),取得了許多高水平的學(xué)術(shù)成果。
與此同時(shí),沒有經(jīng)費(fèi)已經(jīng)很難開展科研工作。為推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室更大發(fā)展,1994年底,經(jīng)中科院批準(zhǔn)成立了系統(tǒng)控制開放研究實(shí)驗(yàn)室,陳翰馥任實(shí)驗(yàn)室首任主任。系統(tǒng)控制開放研究實(shí)驗(yàn)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(guó)的國(guó)防尖端武器以及人造衛(wèi)星等高技術(shù)服務(wù)。
在實(shí)驗(yàn)室兩位主任——關(guān)肇直和宋健帶領(lǐng)下,全室人員一邊學(xué)習(xí)導(dǎo)彈基本原理,一邊學(xué)習(xí)當(dāng)時(shí)新興起的現(xiàn)代控制理論,并與設(shè)計(jì)制造導(dǎo)彈和衛(wèi)星等實(shí)際部門的科研人員一起承擔(dān)了許多重大項(xiàng)目。
據(jù)陳翰馥介紹,當(dāng)時(shí)研究室大部分科研人員參加到多種型號(hào)導(dǎo)彈和人造衛(wèi)星及反衛(wèi)星等科研項(xiàng)目中,如東方紅一號(hào)人造衛(wèi)星的軌道測(cè)量和軌道選擇,紅衛(wèi)兵一號(hào)的測(cè)軌、慣性導(dǎo)航、中末制導(dǎo)等的研制和計(jì)算機(jī)仿真,反擊一號(hào)的測(cè)軌、制導(dǎo)、彈性振動(dòng)問題的研究和計(jì)算機(jī)仿真,以及紅旗二號(hào)振動(dòng)問題的實(shí)物試驗(yàn),核潛艇慣性導(dǎo)航系統(tǒng)綜合校正的研究等等。
如今,為國(guó)家急需的科研項(xiàng)目?jī)A力奉獻(xiàn),依然是控制室科研人員堅(jiān)守的信念。面向國(guó)際發(fā)展前沿,面向國(guó)家戰(zhàn)略需求,控制室在系統(tǒng)控制領(lǐng)域作出原創(chuàng)性、突破性和關(guān)鍵性的重大理論成果與應(yīng)用成果,造就了具有國(guó)際重要影響的學(xué)術(shù)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(jī)制對(duì)付不確定性的最大能力與局限”這一基本科學(xué)問題的理論框架。他先后與謝亮亮等合作者對(duì)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(jī)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(duì)定量理解人類和機(jī)器中普遍存在的反饋行為的最大能力,以及智能反饋設(shè)計(jì)中的根本局限具有重要科學(xué)和實(shí)際意義。
緊跟國(guó)際前沿
在控制室成立之初,室領(lǐng)導(dǎo)就認(rèn)為基礎(chǔ)理論研究工作無所謂國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平,必須開展國(guó)際學(xué)術(shù)交流,做出國(guó)際水平的工作。在改革開放時(shí)代潮流的推動(dòng)下,控制室率先沖破國(guó)界,邁出破冰之旅,成為控制科學(xué)領(lǐng)域開展國(guó)際交流的先行者。
當(dāng)年,加拿大多倫多大學(xué)W. M. Wonham教授剛出版了《線性多變量控制》一書,被認(rèn)為是當(dāng)時(shí)最有影響的控制論專著??刂剖已?qǐng)他來華作了系列講座,國(guó)內(nèi)許多高校老師前來旁聽,講座對(duì)現(xiàn)代控制理論在國(guó)內(nèi)的傳播起了一定的促進(jìn)作用。
除了請(qǐng)進(jìn)來,控制室的科研人員也積極地走出國(guó)門,參與各種國(guó)際學(xué)術(shù)交流活動(dòng)。1978 年,陳翰馥參加了在赫爾辛基舉行的第七屆IFAC(國(guó)際自動(dòng)控制聯(lián)合會(huì))世界大會(huì),并作了專題報(bào)告。這是中國(guó)自1964年以后第一次派代表團(tuán)出席IFAC世界大會(huì),也是這屆大會(huì)唯一一篇來自中國(guó)大陸的報(bào)告。
今天,控制室不僅積極主動(dòng)地與國(guó)際控制界開展全方位、多種形式的學(xué)術(shù)交流,而且以多種方式參與組織國(guó)際學(xué)術(shù)交流及國(guó)際學(xué)術(shù)組織的活動(dòng),千方百計(jì)地為中國(guó)控制界與國(guó)際同行的交流創(chuàng)造條件,提供服務(wù),成為中國(guó)與國(guó)際系統(tǒng)控制領(lǐng)域?qū)W術(shù)交流的一個(gè)前沿陣地。
幾十年來,隨著中國(guó)系統(tǒng)控制研究在國(guó)際上的崛起,中國(guó)學(xué)者在國(guó)際控制界的學(xué)術(shù)交流中也發(fā)揮著日益重要的作用,而控制室則成為中國(guó)系統(tǒng)控制界與國(guó)際相關(guān)學(xué)術(shù)組織及海外學(xué)者們溝通、聯(lián)絡(luò)、交流的一個(gè)橋梁。
(原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2014-12-01 第8版 平臺(tái))
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