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方崇智筆下的人物生活

方崇智,1919165438+10月25日出生於安徽安慶,於2012年4月8日淩晨兩點在北京逝世。

我從小就在研究詩書,記憶力超人。15歲考入江蘇省揚州中學,畢業後考入交大、中央大學機械系。由於當年抗日戰爭爆發,壹年後我歷盡艱辛,來到重慶中央大學學習機械工程。本人1942畢業,工學學士。畢業後在昆明中央機械廠做了三年技術員,為終身工作打下了良好的基礎,牢固樹立了理論聯系實際的作風。1945,考入英國公費留學。他先在英國著名的機床制造公司NewallEngg.Co .和曼徹斯特大學學習。次年,他轉到倫敦大學瑪麗女王學院攻讀博士學位。他在傳熱學方面取得了傑出的研究成果,並得到了DSIR研究基金的資助。

在英國留學的四年,是方崇智提升知識的重要時期。面對壹流的科學技術和豐富的圖書資料,他如饑似渴地涉獵了大量書籍。他經常利用假期在許多英國公司考察和實習。憑借赴英前在昆明中央機械廠的工作經驗,自己動手制作實驗設備,順利完成了《dropwiescontitation的機理》博士論文,獲得1949哲學博士學位。

在英國期間,受英國學者的影響,我形成了嚴謹的科學作風、踏實的工作精神和潛心育人的師德。回國後,我總是用這些精神對待工作,教育學生。

他成功的時候,正是新中國成立前夕。在人生的十字路口,他得到了當時倫敦中國進步青年組織的幫助,先去了香港,轉了天津,1949年9月來到北京。他之所以要在這個時候回到祖國,是因為他從小在舊社會飽受連年戰亂之苦,現在終於要解放了。國家急需,他可以利用西方國家的先進科學技術發展民族經濟,壯大自己的祖國。他深感國民文化水平不高,國家難以強盛,民族難以興盛,於是決定投身於教育和科學。在認識了中央大學的老師李油山教授後,方崇智被邀請到北京大學機械工程系擔任副教授。

1952,中國調入清華大學動力機械系任副教授。從65438到0956,他開始努力培養研究生。1962晉升教授。1981中國恢復學術職稱制度後,他被評為第壹任博士生導師,成為清華大學自動控制理論與應用科學家的學術帶頭人。歷任清華大學汽輪機及自動化教研室主任;熱工測量與自動控制教研室主任;工業儀表及自動化教研室主任;清華大學自動控制學會理事長,名譽主席;中國機械工程學會理事;《自動化學報》編輯委員會和顧問;高等工業學校熱工儀表及自動化專業教材編審組副組長,高等工業學校儀表專業教材編審委員會副主任。它為中國科學教育的發展做出了積極的貢獻。

職業

“過程控制”學科的創始人

幾十年來,方崇智努力建立過程控制學科,做了大量工作。在20世紀50年代,在中國的大學裏,過程控制仍然是缺乏的。從65438年到0955年,在蘇聯專家的建議下,清華大學建立了火電廠自動化專業。當時,方崇智教授在汽輪機的教學和科研實踐中,發現自動控制是推動電力工業發展的重要因素,於是堅決服從工作需要,成立了教研室,承擔電廠自動化專業的教學任務。這是1960在清華建立的熱工測量與自動控制專業的前身,實際上是我國過程控制專業的第壹個雛形。

他主持制定了專業教學計劃和課程建設計劃,明確了學科方向,描繪了學科體系的基本輪廓。1957年2月,在兄弟院校老師和設計院技術人員的陪同下,給“自動化”專業的學生講授“自動調節系統與計算”。1958期間,為全國首屆自動化進修班講授了《電廠鍋爐設備自動調節》,還講授了《自動調節原理》、《熱工過程自動控制系統》等多門課程,為國內多所高校培養了壹批從事過程控制研究和教學的骨幹。這些學術骨幹回到中國各地後,與建國後陸續回國的有關專家壹起,相繼建立了各種過程控制專業,逐漸形成了中國的過程控制學科。

在形成國內過程控制學科的過程中。方崇智起到了積極的帶頭作用。20世紀50年代,黨號召向蘇聯學習,吸收蘇聯高等教育的經驗,改革舊的教育制度。他毫不猶豫地響應號召,積極學習俄語,以便更好地借鑒蘇聯的經驗。但基於方崇智早年接觸英國的事實,他認為在學習蘇聯的同時,不應該完全放棄學習西方國家的可能性。因此,在20世紀50年代末,他開始有意識地關註西方國家的技術發展趨勢,並開始分析和研究西方有關過程控制的書籍和資料。他很快發現,蘇聯的儀表工業比較落後,工業生產設備和技術落後,以至於各個工業部門的儀表自動化設備和技術水平明顯落後於西方先進工業國家。同時,我深感蘇聯高等教育的專業設置過於專業和狹窄。不符合中國經濟建設的需要,他認為許多工業部門對儀表自動化專業人才有同樣的需求。拓寬專業範圍是完全必要和可能的。1960年,基於上述指導思想,他開設了熱工測量與自動控制專業,並開始采用西方國家有關過程控制的教材。這些都深刻影響了國內許多高校過程控制專業的形成和發展。在隨後的幾十年裏,他堅持在過程控制研究和教學的第壹線,以發展中國的過程控制為己任。當然,過程控制學科的形成和發展有賴於所有人的努力,但方崇智作為這壹學科的主要領導者,無論是在清華還是在中國都發揮了非常重要的作用。這也是他受到國內眾多過程控制學者尊敬和喜愛的原因之壹。

為了發展我國的過程控制學科,方崇智進行了不懈的探索,提出了許多新的思想和觀點,擴大了過程控制學科的外延,豐富了其內涵。作者撰寫了基於經典控制理論的過程控制學科的論文和教材。到20世紀70年代末,方崇智及時將基於狀態空間描述的現代控制理論移植到過程控制中,並為教師開設了“現代控制理論”課程以提高水平。他積極開展系統結構、建模方法、多變量系統設計、過程計算機控制等方面的科學研究,倡導研究非線性控制、魯棒控制、自適應控制、預測控制、容錯控制、模糊控制、基於專家系統的控制和基於計算機的控制。到80年代,以現代控制理論為基礎的先進過程控制學科逐漸形成。在1987中,方崇智參考國外,將CIMS(計算機化制造系統)的概念移植到過程控制學科的發展中,提出我國也要開展連續生產過程的計算機集成制造系統的研究,將工廠生產活動所需的全部信息與各種分散的自動化系統有機整合,形成高質量、高效率、高柔性的智能生產系統,能夠適應生產環境的不確定性和市場需求的多變性。這壹思想將過程控制推向了綜合自動化的高度,將對國民經濟產生深遠的影響。

在過程控制學科的建立和發展過程中,方崇智始終認為科學研究是學科發展的生命線。自20世紀50年代以來,他親自領導和主持了多項科研工作,如直流鍋爐動態特性研究、電廠自動化系統、化肥生產過程優化控制、煤氣四遙系統、建模理論與方法、快速辨識算法、加熱爐自動控制系統、故障診斷理論與方法、芳烴聯合裝置計算機監控系統、精餾塔優化控制、長輸管道堵漏檢漏、預測控制等。其中芳烴聯合裝置計算機監控系統獲石化公司科技進步二等獎。在國外雜誌和會議上發表了許多高質量的論文,受到國內外專家的好評和重視。加熱爐的建模與優化、預測推理控制、雙線性系統的辨識與自適應控制等課題得到了教委博士點基金的資助。

方崇智認為,過程控制學科的發展,除了大力開展科學研究,教材和實驗室建設也不可忽視。早在1962,他就親自編寫了《自動調節原理》、《熱工過程自動化》等專業教材。20世紀80年代,先後組織編寫了《過程控制》、《過程辨識》、《過程計算機控制》等優質教材,並將美國著名過程控制專家辛斯基的《過程控制系統》壹書翻譯成中文,推薦作為教學參考書。《過程控制系統》壹書獲得化學工業出版社優秀圖書獎,受到國內同行好評。《過程識別》壹書獲得清華大學優秀教材獎,在國內影響較大。受到同行好評,被推薦參加中國優秀圖書評選。臺灣省的壹家出版社也準備發行這本書。

方崇智非常重視實驗室建設。早在20世紀60年代,他就明確提出了“沒有實驗室水平,就沒有專業水平”的指導思想。在他的影響下,實驗室成了教師活動的中心。在實驗室建設中,他總是親自設計、親自動手,先後搭建了水力模擬控制系統、換熱器模擬控制系統、長輸管道模擬故障診斷裝置等十幾臺實驗設備。這些實驗設備在教學和科研中發揮了巨大的作用。液壓仿真控制系統歷經三代改裝,多次獲得教學實驗獎。他們推動了國內類似專業實驗室的建設。

“自動控制理論與應用”學科帶頭人

隨著科技的不斷發展,方崇智的研究領域也在不斷擴大。他沒有局限於單壹的過程控制學科,而是挑起了“自動控制理論與應用”學科學術帶頭人的重任。本學科涵蓋以下五個專業方向:控制理論、控制工程、工業過程的計算機控制與管理、計算機集成制造系統、控制系統仿真。本學科有碩士生、博士點和博士後流動站。1988被評為中國高校重點學科。他對學科發展方向傾註了大量心血,制定發展規劃,培養學術梯隊,使學科學術水平始終處於國內領先地位,各項工作成績顯著。僅七五期間就獲得國家級獎4項,部級獎12項,國際獎13項,年經濟效益超百萬元8項,專利4項,發表論文366篇。1991年1月他的壹個博士生被授予中國“有突出貢獻的中國博士獲得者”榮譽稱號。

多年來,方崇智從事的科學研究壹直走在該學科的國際前沿,在故障診斷理論與方法、過程建模和最優控制等方面的研究取得了豐碩的成果。特別是為了保證生產過程的安全、可靠、高效運行,除了對生產進行良好的控制外,還要求對生產過程進行實時監控,以便在生產過程出現故障時,能夠及時發現並處理。由此產生的故障診斷與預測的研究方向引起了方崇智的特別關註。80年代初,我們開始組織力量探索故障診斷的理論和方法,近年來陸續取得了許多重要的研究成果,在國內處於領先地位。在長輸管道模擬實驗裝置中采用了相關分析法。利用模型殘差分析法對長輸管道的泄漏和堵塞進行研究,取得了與國際水平相當的成果,在工業管道上的初步試驗結果證明了其具有良好的實際應用前景。在大型旋轉機械故障診斷方面,提出了壹種新的基於向量投影的故障診斷方法,通過觀測故障信號向量在觀測信號空間上的投影實現故障檢測和分離。與傳統的頻譜分析法相比,它對故障檢測的靈敏度更高,計算量更小,更重要的是可以實時檢測。近年來,方崇智結合人工智能技術,提出了壹種新的故障診斷模式,集成了基於數學模型的故障診斷方法、故障模式匹配、基於邏輯模型的故障診斷、時空分析、邏輯濾波器和狀態觀測器,在柔性黑板結構的支持下實現高性能的故障檢測和診斷。

他還對故障診斷理論做出了重要貢獻。首次推導了故障檢測觀測器的壹般結構,擺脫了以往檢測觀測器的形式約束,為獲得最大故障分離信息準備了必要條件。同時,提出了故障分離的魯棒原理,進而研究了魯棒觀測器實現故障分離。在此基礎上,壹方面利用線性系統理論研究了檢測觀測器及其解的性質,另壹方面利用邏輯代數和魯棒性向量的概念研究了故障的可分性、故障分離和診斷的推理過程。在這兩個方面的基礎上,導出了提取最大故障分離信息的方法,構建了高度系統化的故障診斷系統設計方法。這壹故障診斷理論已在國際上發表多篇論文,贏得了國際故障診斷專家的贊賞。

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