自动化学报2002年12月第28卷增刊ACTAAUTOMATICA.doc

自 动 化 学 报2002年12月第28卷 增刊ACTA AUTOMATICA SINICAVol.28,Suppl.Dec.2002 控制科学与技术的发展及其思考 郑南宁 贾新春 袁泽剑 (西安交通大学人工智能与机器人研究所 西安 710049) (E-mail: nnzheng@mail.xjtu.edu.cn) 摘 要 简要介绍了控制科学的发展状况;讨论了传统控制理论在解决实际问题中的一些局限性以及控制科学当前面临的挑战;阐述了控制科学与人工智能和认知科学等新兴学科的结合将对处理复杂系统和社会经济中的一些重大课题提供有价值的科学理论和方法;强调了控制科学的进一步发展仍然要依赖于重大需求导向,使其在我国信息化带动工业化和现代化的进程中发挥重要的作用. 关键词 经典控制,智能控制,人工智能,智能信息处理 中图分类号 TP18 收稿日期 2002-04-10 收修改稿日期 2002-07-27 A SURVEY OF CONTROL SCIENCE AND TECHNOLOGY ZHENG Nan-Ning JIA Xin-Chun YUAN Ze-Jian (Institute of the Artificial Intelligence and Robotics,Xi′an Jiaotong University,Xi′an 710049) (E-mail: nnzheng@mail.xjtu.edu.cn) Abstract： In this paper, the development of control science is briefly introduced, and the limitations of traditional control theory and the challenge that control science faces are discussed. It is shown that integrating control science with artificial intelligence and cognitive science will provide valuable theories and methods for solving some important and knotty problems in complex systems and social economy. To insist on the demand-driven policy for further developing control science and technology will play an increasingly important role in the process of promoting and accelerating Chinese information industrialization and driving industrialization and modernization by informatization. Key words：Classical control, intelligence control, artificial intelligence, intelligence ，information processing 1 控制科学与技术的发展状况 控制科学与技术在20世纪的人类科技进步中起到了举足轻重的作用,为解决当今社会的许多挑战性问题产生了积极的影响,提供了科学的思想方法论;为许多产业领域实现自动化奠定了理论基础,提供了先进的生产技术和先进的控制仪器及装备.特别是数字计算机的广泛使用,为控制科学与技术开辟了更广泛的应用领域. 回顾近百年来的工程技术的发展,可以看到,20世纪的控制科学与技术是在实践的重大需求驱动下快速发展的,它经历了若干重要的发展时期,如20世纪初的Lyapunov稳定理论和PID控制律概念;20年代的反馈放大器;30年代的Nyquist与Bode图;40年代维纳的控制论;50年代贝尔曼动态规划理论和庞特里亚金极大值原理;60年代卡尔曼滤波器、系统状态空间法、系统能控性和能观性;70年代的自校正控制和自适应控制;80年代针对系统不确定状况的鲁棒控制;90年代基于智能信息处理的智能控制理论.中国控制科学界的许多学者为控制理论和技术的发展也做出重要的贡献[1,2].随着计算机科学、网络和智能信息处理技术的进步,以及社会生产力发展的强烈需求,在如何解决日益增加的复杂系统、网络系统、多传感器信息融合、生物、基因、量子计算、社会经济与生态等重大问题上,控制科学和 自动化领域的研究者们在21世纪初面