?大師經(jīng)典系列連載第1期

『知控制』微信公眾平臺(tái)聯(lián)合飛控漫談交流QQ群（239920039）推出大師經(jīng)典系列連載，組織群內(nèi)翻譯小組對(duì)控制領(lǐng)域大師級(jí)人物的作品進(jìn)行翻譯，與各位控制恨憎、無(wú)人機(jī)愛(ài)好者以及從業(yè)者一道站在巨人肩膀上看世界。

? 譯者序

????? 我們生活在一個(gè)信息技術(shù)主導(dǎo)發(fā)展的時(shí)代怔鳖，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)技術(shù)的革命幾乎是這個(gè)時(shí)代所有技術(shù)進(jìn)步的根本動(dòng)力竿刁。而現(xiàn)代的控制科學(xué)和控制工程同計(jì)算機(jī)技術(shù)互相影響，融合為信息技術(shù)整體中無(wú)孔不入的成分较雕。但凡信息技術(shù)能夠波及的領(lǐng)域碉哑，都如燎原之火一般在這些領(lǐng)域引發(fā)了各自的技術(shù)革命，航空技術(shù)就是其中一個(gè)典型亮蒋。航空技術(shù)發(fā)軔于上世紀(jì)初扣典，而它的幾次重大技術(shù)變革都來(lái)源于電子信息領(lǐng)域的影響，特別是飛行控制宛蚓。最近激捏，信息技術(shù)在電子消費(fèi)品領(lǐng)域的飛速發(fā)展讓業(yè)已成熟的航空領(lǐng)域再次煥發(fā)生機(jī)。新元素與傳統(tǒng)航空媾和凄吏，使無(wú)人機(jī)相關(guān)領(lǐng)域在短短的近幾年內(nèi)爆發(fā)出空前的高潮远舅。商業(yè)資本的靈敏嗅覺(jué)也成為了這次高潮的催化劑，大量投機(jī)者跟隨著金融浪潮卷入無(wú)人機(jī)江湖痕钢。

????? 由于飛控系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)的核心图柏，對(duì)飛控開(kāi)發(fā)人員的需求也因這次高潮而突然增加。因此任连，大勢(shì)所趨使得大量IT界人士轉(zhuǎn)入了飛控開(kāi)發(fā)的大軍蚤吹，并因?yàn)槿藬?shù)優(yōu)勢(shì)成為了主力。而原本的控制和自動(dòng)化專業(yè)的人才卻淪為大軍中的小眾。因?yàn)镮T人士不熟悉控制學(xué)科背景裁着，導(dǎo)致很多在其他應(yīng)用領(lǐng)域成熟而好用的控制學(xué)科寶貴遺產(chǎn)沒(méi)有在飛控開(kāi)發(fā)中承接過(guò)來(lái)繁涂，傳統(tǒng)有人機(jī)飛行控制也沒(méi)有在無(wú)人機(jī)飛控領(lǐng)域得到全面繼承。同時(shí)二驰，由于社會(huì)歷史淵源扔罪，控制學(xué)界盛行的沽名釣譽(yù)、華而不實(shí)之風(fēng)造成理論與應(yīng)用間的鴻溝日益擴(kuò)大桶雀，以至于很多控制專業(yè)的人默認(rèn)了這種割裂矿酵，更多自詡為“學(xué)控制”的人則淪為所謂“學(xué)術(shù)聲望”的奴隸。這樣堪憂的態(tài)勢(shì)也讓一些控制學(xué)界的領(lǐng)袖們做出了振聾發(fā)聵的呼吁矗积，本文的第一作者K.J.?str?m就是畢生致力于構(gòu)建連接鴻溝兩岸橋梁的大師全肮。真正理論與應(yīng)用的統(tǒng)一才是控制的至美之境，哪怕現(xiàn)在僅能取得一小點(diǎn)貫通都令人欣喜若狂棘捣。而最近的無(wú)人機(jī)高潮卻為隔岸相對(duì)的兩類人提供了水到渠成的溝通契機(jī)辜腺。這兩類人不應(yīng)因?qū)W科語(yǔ)言差異而互相歧視，因?yàn)橹挥袃烧呔o密合作柱锹、加強(qiáng)交流才可能從各自的此岸順利到達(dá)彼岸哪自，才能利用現(xiàn)在這個(gè)歷史機(jī)遇期共同實(shí)現(xiàn)至美之境。不拘財(cái)富禁熏、名聲與權(quán)位壤巷，這些真正向往技術(shù)、追求真理瞧毙、渴望尋求至美之境的人才是人類文明的真正推進(jìn)者胧华，才是貴族精神的代表。翻譯小組水平有限宙彪，翻譯大師的作品難免流于孤陋矩动，只希望以此譯作讓更多初心未泯的蕓蕓眾生略微公平地享有接近至美之境的權(quán)利，讓這些人類文明的真正推進(jìn)者不再因孤軍奮戰(zhàn)中遭遇的全方位打擊释漆、排擠和重重困難而感到走投無(wú)路悲没。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?序作者：?一字并肩王

本期文章信息

Control: A perspective

Karl J. ?str?m,

Department of Automatic Control, Lund University, Lund, Sweden

（瑞典隆德大學(xué)自動(dòng)控制系，kja@control.lth.se）

P.R. Kumar,

Department of Electrical & Computer Engineering, Texas A&M University, College Station, USA

（美國(guó)德州農(nóng)工大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程系男图，prk@tamu.edu）

Karl J. ?str?m

早年就讀于斯德哥爾摩的皇家理工學(xué)院 (KTH) 示姿。為IBM研究院工作了5年后于1965年在隆德理工大學(xué)/隆德大學(xué)創(chuàng)建了自動(dòng)控制系，被聘為該系的客座教授逊笆。

他現(xiàn)在是隆德大學(xué)的高級(jí)教授栈戳。?str?m對(duì)于控制的興趣廣博，位于國(guó)際自動(dòng)化學(xué)會(huì)高引作者之列（ISAHighlyCited）难裆。是IEEE終身會(huì)士子檀，

他的Erd?s數(shù)為3镊掖。他收獲了眾多殊榮，包括1987年的國(guó)際自動(dòng)控制聯(lián)合會(huì)（IFAC）Quazza獎(jiǎng)?wù)隆?990年IEEE控制系統(tǒng)獎(jiǎng)褂痰、1993年

IEEE榮譽(yù)獎(jiǎng)?wù)潞?個(gè)榮譽(yù)博士學(xué)位亩进。他是瑞典皇家科學(xué)院、瑞典皇家工程科學(xué)院以及美國(guó)工程院的院士缩歪。

P.R. Kumar

來(lái)自德州農(nóng)工大學(xué)镐侯。之前曾在馬里蘭大學(xué)巴爾的摩郡分校（UMBC）的數(shù)學(xué)系、伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校（UIUC）的電子和計(jì)算機(jī)工程專業(yè)

（ECE）與該校的計(jì)算機(jī)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（CSL）效力驶冒。他是IEEE會(huì)士、美國(guó)工程院院士和發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院（the Academy of

Sciences of the Developing? World）院士韵卤。

他曾被蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)（ETH）授予榮譽(yù)博士學(xué)位骗污，獲得過(guò)國(guó)際計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)（ACM）可移動(dòng)系統(tǒng)特殊興趣團(tuán)體（SIGMOBILE）的突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)、

IEEE控制系統(tǒng)領(lǐng)域獎(jiǎng)沈条、IEEE通信學(xué)分會(huì)的Ellersick獎(jiǎng)需忿、美國(guó)自動(dòng)控制委員會(huì)（AACC）Eckman獎(jiǎng)。他是印度理工學(xué)院孟買(mǎi)分校（IIT

Bombay）的D.J. Gandhi杰出訪問(wèn)教授蜡歹、印度理工學(xué)院海得拉巴分校（IIT

Hyderabad）的榮譽(yù)教授屋厘，還是清華大學(xué)無(wú)線通信客座教授組的帶頭人。他獲得了印度理工學(xué)院馬德拉斯分校（IIT

Madras）的杰出校友獎(jiǎng)月而、華盛頓大學(xué)校友成就獎(jiǎng)和UIUC的Drucker Eminent教師獎(jiǎng)汗洒。

????????????????????????????????????? 控制：一種視角

?????????????????????????????????????????????????????????????? 連載1

??????????????????????????????????????????????????????????????? 摘要

????? 反饋是個(gè)古老的想法，但反饋控制卻是個(gè)年輕的領(lǐng)域父款。很久以前溢谤，大自然就發(fā)現(xiàn)了反饋，因?yàn)樗巧c機(jī)體平衡所必需的憨攒。在工業(yè)革命中世杀，反饋控制對(duì)于利用能源至關(guān)重要，而今天反饋控制在我們身邊隨處可見(jiàn)肝集。這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展涉及工程師瞻坝、數(shù)學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家和物理學(xué)家所做的貢獻(xiàn)杏瞻。反饋控制是第一個(gè)系統(tǒng)學(xué)科所刀；它代表了一種思想變革，因?yàn)榉答伩刂撇粌H深刻影響了諸如航空伐憾、化學(xué)勉痴、社會(huì)、電氣和機(jī)械等工程學(xué)科树肃，也深刻影響了經(jīng)濟(jì)學(xué)和決策研究蒸矛。控制的視野使得它成為經(jīng)典的多學(xué)科領(lǐng)域。這個(gè)學(xué)科發(fā)展歷程的復(fù)雜故事引人入勝雏掠，本文給出的視角關(guān)乎這個(gè)學(xué)科的成長(zhǎng)斩祭。本文還討論了工業(yè)、應(yīng)用乡话、技術(shù)摧玫、理論和研究這幾者之間的交互影響。

1.簡(jiǎn)介

????? 很久以前绑青，大自然就發(fā)現(xiàn)了反饋诬像。它創(chuàng)造了反饋機(jī)制并且在各個(gè)層次利用這些機(jī)制，它是機(jī)體平衡和生命的核心闸婴』的樱控制作為一項(xiàng)技術(shù)至少可以追溯到兩千年前。古代有很多控制的例子（Mayr邪乍，1969）降狠。Ktesibios（公元前285-222年）發(fā)展了一種調(diào)節(jié)水流的反饋機(jī)制來(lái)改善水鐘的精度。在現(xiàn)代庇楞，吉姆斯.瓦特（JamesWatts）把離心調(diào)節(jié)器用于蒸汽機(jī)成為了工業(yè)革命的基礎(chǔ)榜配。從此以后，自動(dòng)控制成為了如下的十九和二十世紀(jì)工程體系得以成功的關(guān)鍵吕晌。這些工程體系包括：發(fā)電和輸電蛋褥、遠(yuǎn)程通訊、過(guò)程控制聂使、船舶駕駛壁拉、車輛和飛機(jī)的控制、生產(chǎn)決策和倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)以及互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)據(jù)包流量的調(diào)節(jié)柏靶。它照例連同大系統(tǒng)中的傳感器和執(zhí)行器等工業(yè)部件共同使用弃理。今天，控制無(wú)孔不入地存在于我們的家庭屎蜓、汽車和基礎(chǔ)設(shè)施中痘昌。在如今的后基因組時(shí)代里，系統(tǒng)生物學(xué)研究者的關(guān)鍵目標(biāo)是理解如何干擾導(dǎo)致疾病的有害生物學(xué)路徑的反饋炬转×咎Γ控制的理論和應(yīng)用正在各個(gè)領(lǐng)域快速增長(zhǎng)。

????? 控制從一個(gè)古老技術(shù)到現(xiàn)代領(lǐng)域引人入勝的發(fā)展歷程是現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)繁榮的縮影扼劈。這個(gè)調(diào)研除了本身的樂(lè)趣外驻啤，還洞察了理論、技術(shù)和應(yīng)用在學(xué)科發(fā)展中如何互動(dòng)的細(xì)節(jié)荐吵。關(guān)于控制的發(fā)展以及它如何出現(xiàn)骑冗、如何發(fā)展起來(lái)赊瞬，本文提供了一個(gè)視角，但絕不是包羅萬(wàn)象的贼涩。為了描述這個(gè)領(lǐng)域巧涧，我們已經(jīng)些許隨機(jī)地選取1940年、1960年和2000年作為四個(gè)時(shí)期的分界點(diǎn)遥倦，后面章節(jié)的題目概括了這四個(gè)時(shí)期：初嘗反饋控制威力（1940年前）谤绳、領(lǐng)域初現(xiàn)（1940年-1960年）、黃金年代（1960年-2000年）和未來(lái)體系（2000年后）袒哥。我們將理論與應(yīng)用交互的復(fù)雜性反映在后續(xù)的章節(jié)中缩筛。

????? 直至20世紀(jì)中葉，自動(dòng)控制才作為獨(dú)立但多學(xué)科的學(xué)科出現(xiàn)堡称。國(guó)際自動(dòng)控制聯(lián)合會(huì)（IFAC）成立于1956年（Kahne歪脏，1996；Luoto粮呢，1978；Oldenburger钞艇，1969）啄寡，第一次IFAC國(guó)際大會(huì)于1960年在莫斯科召開(kāi)，而《自動(dòng)化》期刊（Automatica）出現(xiàn)于1962年（Axelby哩照，1969挺物；Coales，1969）飘弧。截至2000年识藤，IFAC已經(jīng)擴(kuò)大至66個(gè)技術(shù)委員會(huì)〈瘟妫控制作為一些技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵必備因素痴昧，是多學(xué)科的典型。這種多學(xué)科性明顯反映在在各色組織中冠王，如美國(guó)航空航天學(xué)會(huì)（AIAA）赶撰、美國(guó)化學(xué)工程師學(xué)會(huì)（AIChE）、美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)（ASME）柱彻、美國(guó)電氣電子工程師學(xué)會(huì)（IEEE）豪娜、國(guó)際自動(dòng)化學(xué)會(huì)（ISA）、國(guó)際建模仿真學(xué)會(huì)（SCS）和美國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)（SIAM）哟楷，這些組織都包含在美國(guó)自動(dòng)控制委員會(huì)（AACC）和IFAC中瘤载。控制的多學(xué)科性的另一層含義是卖擅，當(dāng)為控制搜羅可用的理論和原理時(shí)鸣奔，物理學(xué)家墨技、工程師、數(shù)學(xué)家溃蔫、經(jīng)濟(jì)學(xué)家和其他人都對(duì)它的發(fā)展做出過(guò)貢獻(xiàn)健提。物理學(xué)家麥克斯韋（Maxwell）奠定了調(diào)節(jié)器的理論基礎(chǔ)（Maxwell，1868）伟叛。后來(lái)私痹，James、尼克爾斯（Nichols）和Phillips分別作為物理學(xué)家统刮、數(shù)學(xué)家和工程師合著了最早的一部控制書(shū)籍（James, Nichols, & Phillips,1947）紊遵。數(shù)學(xué)家理查德.貝爾曼（Bellman, 1957b），Solomon Lefschetz（Grewal & Andrews,2010） 和L.S.龐特里亞金（Pontryagin, Boltyanskii, Gamkrelidze, & Mischenko,1962）對(duì)現(xiàn)代控制理論的早期發(fā)展做出了貢獻(xiàn)侥蒙。確實(shí)暗膜，對(duì)于數(shù)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性的尊重是控制系統(tǒng)研究的特質(zhì)，這一點(diǎn)或許從電路理論那繼承而來(lái)（Bode,1960; Guillemin, 1940）鞭衩⊙眩控制理論就像工程科學(xué)的很多其他分支一樣，它的發(fā)展模式和諸多自然科學(xué)相同论衍。雖然自然科學(xué)與工程科學(xué)有強(qiáng)烈的相似性瑞佩，但也存在一些基本的差別。一方面坯台，自然科學(xué)的目標(biāo)是理解自然現(xiàn)象炬丸。其核心目的向來(lái)是發(fā)現(xiàn)自然定律、贏得盛名和諾貝爾獎(jiǎng)蜒蕾。自然科學(xué)向來(lái)大力強(qiáng)調(diào)簡(jiǎn)化主義稠炬，需要對(duì)特殊的現(xiàn)象分離，一個(gè)極端的例子就是粒子物理學(xué)咪啡。但另一方面首启，工程科學(xué)要理解、發(fā)明撤摸、設(shè)計(jì)和維護(hù)人造工程系統(tǒng)闽坡。一個(gè)主要挑戰(zhàn)是發(fā)現(xiàn)那些有助于有效地理解和設(shè)計(jì)復(fù)雜物理系統(tǒng)的系統(tǒng)原理。反饋愁溜，作為控制的核心疾嗅，就是這樣的原理。雖然純粹的簡(jiǎn)化主義已經(jīng)在自然科學(xué)取得極大的成功冕象，但它對(duì)于工程科學(xué)卻不那么給力代承，因?yàn)閷?duì)于工程系統(tǒng)互動(dòng)是必需的。已經(jīng)做出的很多對(duì)于控制的綜述都會(huì)聯(lián)系到各種周年紀(jì)念渐扮。IFAC于2006年9月在Heidelberg舉辦了一個(gè)研討會(huì)來(lái)慶祝它成立50周年（IFAC, 2006）论悴∫疵蓿《自動(dòng)化》期刊于2014年慶祝了它成立50周年（Coales,1969）。一篇通俗的關(guān)于傳感器和工業(yè)控制器的綜述發(fā)表在國(guó)際自動(dòng)化學(xué)會(huì)（ISA）的59周年慶典上（Strothman,1995）膀估。美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)（ASME）在1993年發(fā)表了一系列關(guān)于控制歷史的論文幔亥，這些發(fā)表與《Journal Dynamic Systems, Measurement, and Control》雜志的50周年慶典有關(guān)（Rabins,1993）。IEEE控制系統(tǒng)學(xué)會(huì)支持了由編委會(huì)挑選出的25篇經(jīng)典控制理論論文的重印工作（Ba?ar, 2001）察纯∨撩蓿《The European Journal of Control》雜志在2007年1月發(fā)表了一個(gè)專欄：X世紀(jì)控制科學(xué)的黎明和發(fā)展，在專欄中研究者們反映了他們關(guān)于控制科學(xué)發(fā)展的看法（Bittanti & Gevers,2007）饼记。一篇關(guān)于控制系統(tǒng)工程歷史的專欄發(fā)表于1984年香伴，正值IEEE百周年紀(jì)念。IEEE控制系統(tǒng)學(xué)會(huì)2009年在德國(guó)的Berchtesgaden組織過(guò)一次關(guān)于控制影響的研討會(huì)：過(guò)去具则、現(xiàn)在和未來(lái)即纲。來(lái)自研討會(huì)的材料匯集了大量的成功案例和重大挑戰(zhàn)，被總結(jié)進(jìn)一個(gè)通俗報(bào)告（Samad & Annaswamy, 2011）博肋。美國(guó)工程院（National Academy ofEngineering）發(fā)表了兩本則關(guān)于世紀(jì)之交未來(lái)工程的調(diào)研報(bào)告（NAE, 2004,2005).）他們指出了系統(tǒng)與日俱增的重要性和建模仿真在基于計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與工程中所擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧驼Ｃ绹?guó)空軍科研辦公室（AFSOR）支持了關(guān)于控制、動(dòng)力學(xué)與系統(tǒng)未來(lái)方向的一系列調(diào)研匪凡，得出了一個(gè)通俗報(bào)告（Murray,2003）拔稳，這個(gè)報(bào)告是由Murray,、?str?m锹雏、Boyd、Brockett和 Stein (2003) 總結(jié)的术奖〗缸瘢控制這個(gè)領(lǐng)域甚至在吸引歷史學(xué)家，或許這意味著控制的復(fù)雜發(fā)展過(guò)程需要被澄清采记。有的書(shū)關(guān)于控制歷史(Bennett, 1979,1993; Bissell, 2009)佣耐， 有的書(shū)關(guān)于個(gè)人研究者(Hughes, 1993)， 還有的關(guān)于組織和工程(Mackenzie,1990; Mindell, 2002, 2008)唧龄。在很多控制會(huì)議中也安排有關(guān)于這個(gè)領(lǐng)域歷史的分會(huì)兼砖。

?????? 有違常理的是，盡管控制被廣泛應(yīng)用既棺，但在專家群體外卻不常被論及讽挟；實(shí)際上，控制有時(shí)被叫做“隱性技術(shù)”(?str?m,1999)丸冕。其中一個(gè)原因可能就是它成功隱形以至于全部注意力都被釘在了最終的設(shè)備產(chǎn)品上耽梅。相比于討論設(shè)備，討論反饋觀點(diǎn)更加困難胖烛。另一個(gè)原因是控制科學(xué)家還沒(méi)有對(duì)于科普寫(xiě)作給予足夠的關(guān)注眼姐；但1952年的科學(xué)美國(guó)人卻青睞于“自動(dòng)控制”這個(gè)專題诅迷，是個(gè)突出的例外(Brown &Campbell, 1952; Tustin, 1952)。截至1940年众旗，控制被大范圍地應(yīng)用于電氣系統(tǒng)罢杉、過(guò)程控制、遠(yuǎn)程通信和船舶駕駛贡歧。數(shù)千的調(diào)節(jié)器滩租、過(guò)程控制器、陀螺-羅盤(pán)系統(tǒng)和陀螺駕駛儀被生產(chǎn)艘款〕旨剩基于機(jī)械、液壓哗咆、氣動(dòng)和電動(dòng)技術(shù)蜘欲，控制器被用作特殊目的的模擬設(shè)備。為了從非線性器件中獲得魯棒線性行為晌柬，反饋被大范圍地使用姥份；最初發(fā)明它是用來(lái)模擬控制系統(tǒng)(Holst,1982)。對(duì)于過(guò)程控制和火力控制系統(tǒng)年碘，中心控制機(jī)房的需要驅(qū)動(dòng)了通信(Holst, 1982)澈歉，從控制威力中得到的收益成為了驅(qū)動(dòng)力。

????? 在這個(gè)時(shí)期屿衅，雖然不同工業(yè)中的基本原則是相似的埃难，而系統(tǒng)的共性卻沒(méi)有被廣泛理解。一個(gè)震撼的例子就是涤久，諸如積分和微分行為的特點(diǎn)在不同應(yīng)用領(lǐng)域反復(fù)被發(fā)明和多次申請(qǐng)專利涡尘，而它們的理論基礎(chǔ)是線性化模型和勞斯-赫爾維茨（Routh–Hurwitz）穩(wěn)定性判據(jù)。一些教材已經(jīng)出現(xiàn) (Joukowski,1909; Tolle, 1905)响迂。這時(shí)期的研發(fā)主要在工業(yè)部門(mén)進(jìn)行考抄。由于控制經(jīng)歷了第二次世界大戰(zhàn)的發(fā)展，它在1960年產(chǎn)生為一個(gè)領(lǐng)域蔗彤。伺服控制理論成為了理論基礎(chǔ)川梅。基于數(shù)據(jù)的建模工具即頻率響應(yīng)的使用然遏，連同分析與綜合方法這時(shí)都得到確立贫途。模擬計(jì)算機(jī)既用作一種控制器應(yīng)用技術(shù)，也用作仿真工具待侵。很多發(fā)展是由應(yīng)用和實(shí)際需求所驅(qū)動(dòng)的潮饱。經(jīng)歷了長(zhǎng)期和復(fù)雜的進(jìn)化后，才終于出現(xiàn)了理論與應(yīng)用乃至不同領(lǐng)域應(yīng)用的整體性觀點(diǎn)诫给∠憷控制系統(tǒng)被大量生產(chǎn)啦扬，大公司有了控制部門(mén)，而且有的公司專營(yíng)控制凫碌。國(guó)際組織IFAC成立了扑毡，它的第一次世界大會(huì)于1960年在莫斯科召開(kāi)。這個(gè)時(shí)期主要的研發(fā)是在研究所盛险，或以一些大學(xué)同工廠合作的方式完成的瞄摊。截至1960年，60多本關(guān)于控制的書(shū)籍已經(jīng)被出版苦掘。

????? 但是换帜，很多改變起始于1960年前后；數(shù)字計(jì)算機(jī)鹤啡、動(dòng)態(tài)規(guī)劃(Bellman, 1957b)惯驼、控制的狀態(tài)空間方法(Kalman,1961a)和線性二次型調(diào)節(jié)器(Kalman, 1960)出現(xiàn)了，而卡爾曼（Kalman）濾波器也即將登場(chǎng)(Kalman,1961b)递瑰∷钌控制的發(fā)展開(kāi)始活躍，因而這個(gè)時(shí)期被譽(yù)為黃金時(shí)代抖部。這個(gè)時(shí)代的挑戰(zhàn)來(lái)源于太空競(jìng)賽说贝、計(jì)算機(jī)控制引入過(guò)程工業(yè)中以及很多其他應(yīng)用，例如汽車和便攜電話慎颗。這個(gè)時(shí)期乡恕，應(yīng)用增長(zhǎng)快速、理論進(jìn)展非掣┪活躍且很多附屬專業(yè)也隨之發(fā)展傲宜。相關(guān)大學(xué)教育在本科生和研究生層次迅速擴(kuò)大。這些現(xiàn)象導(dǎo)致的一個(gè)結(jié)果是經(jīng)歷數(shù)十年而取得的理論與實(shí)踐間的平衡被再次破壞讯屈，但這一次失衡的方向卻與上次相反。純理論很大程度上抓住了人們的注意力县习，并且在一些人中出現(xiàn)了一種觀念：“鴻溝”出現(xiàn)(Axelby, 1964)涮母，整體觀點(diǎn)已經(jīng)丟失(Bergbreiter, 2005)。

????? 關(guān)于最近的事件當(dāng)然很難提供一個(gè)好視角躁愿，但我們的觀點(diǎn)是：有跡象表明還有其他的重要發(fā)展和突破正在進(jìn)行叛本。截至大約2000年，由于有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)和增殖彤钟、傳感器的發(fā)展来候、計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大和軟件的復(fù)雜，技術(shù)方向已經(jīng)出現(xiàn)了變遷逸雹。那么在世紀(jì)之交出現(xiàn)了新的挑戰(zhàn)：網(wǎng)絡(luò)控制與通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制营搅、可驗(yàn)證的安全嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及復(fù)雜系統(tǒng)的基于模型設(shè)計(jì)和自主性云挟。那么技術(shù)能力戲劇性的增長(zhǎng)提供了很多機(jī)遇，也呈現(xiàn)出很多挑戰(zhàn)转质，應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)需要控制同計(jì)算機(jī)科學(xué)和通信緊密集成到一起园欣。這個(gè)認(rèn)識(shí)產(chǎn)生很多重要研究項(xiàng)目，例如歐盟的ARTIST2 (0000)和ArtistDesign(0000)項(xiàng)目聚焦于嵌入式系統(tǒng)休蟹，還有美國(guó)的數(shù)字化物理系統(tǒng)（Cyber–Physical Systems）(Baheti & Gill,2011)沸枯。物理、生物和醫(yī)藥正在更加緊密地互動(dòng)赂弓“罅瘢控制在諸如自適應(yīng)光學(xué)和原子力顯微鏡等設(shè)備中成為關(guān)鍵因素。量子和分子系統(tǒng)的控制也正在被探索盈魁。使用系統(tǒng)與控制的觀點(diǎn)可能獲得更深的生物學(xué)視野翔怎，對(duì)于這類需要和興趣業(yè)已增加。系統(tǒng)生物學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)誕生备埃，而且創(chuàng)建了控制科學(xué)家和生物學(xué)家的共同團(tuán)隊(duì)姓惑；值得一提的是工程學(xué)院設(shè)立了生物工程系。

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