PDF《“大系统控制论”的创立及其应用》

第31 卷第

12 期2014 年12 月控制理论与应用Control Theory &

Applications Vol.

31 No.

12 Dec.

2014 大大大系 系 系统 统 统控 控 控制 制 制论 论论 的的的创 创 创立 立 立及 及 及其 其 其应 应 应用 用用DOI: 10.7641/CTA.2014.40718 涂序彦? (北京科技大学 计算机与通信工程学院, 北京 100083)

1 引引引言 言言本文为纪念钱学森先生的名著 《工程控制论》 出版60周年、 总结我国工程实践中控制理论与方法的研 究进展、 展望控制理论与工程控制面临的挑战及未来 发展方向而作. 缅怀 工程控制论 学科的创建人、 奠基人, 世界 名著《工程控制论》的撰写人, 科学大师钱学森院士. 当年的情景历历在目, 记忆犹新. 作者有幸在恩师钱学森先生的亲自关怀、 指导、 支持下, 为了学习、 继承、 发展钱学森先生创立的 工 程控制论 , 从20世纪70年代, 研究 大系统理论 及 其应用. 1975年?1977年, 率先在我国开展 大系统理论 研究, 在中国科学院自动化研究所的《控制与信息系 统综述专集》(1977年, 第1卷, 第1期)撰写发表了国内

第一篇 大系统理论及应用 论文. 1976年?1986年, 率先在我国开展 人工智能 研究, 研究开发我国第一个 专家系统 . 1985年, 北京 钢铁学院首届 系统科学与优化技术 学术讨论会 会, 作者在学术报告 大系统控制论探讨 中, 提出: 在 大系统理论 与 人工智能 相结合的基础上, 创建 大系统控制论 新学科的思想. 钱学森先生应 邀出席, 发表关于 大系统理论要创新 的讲话, 认为: 大系统控制论 是一门技术学科, 也是控制论的 一个组成部分, 是对控制论的一个发展. 1986年,《系 统工程理论与实践》 第1期, 发表了钱学森先生关 于 大系统理论要创新 的讲话, 以及涂序彦的论 文 大系统控制论探讨 . 1994年?2005年, 涂序彦撰写出版了我国第一 部 《大系统控制论》 专著(国防工业出版社, 1994年). 涂序彦等撰写出版了 《大系统控制论》 (修订版)专著(北京邮电大学出版社, 2005年). 大系统控制论 是大型控制、 管理、 信息系统的 建模、 分析、 设计的方法学, 适用于工程技术、 社会经 济、 生物生态等领域的多种复杂大系统. 本文简述: 大系统广义模型化方法, 多变量、 大系 统协调控制, 最经济控制, 大系统智能控制与智能管 理的应用情况.

2 大大大系 系 系统 统统 广广广义 义 义模 模 模型 型 型化 化化 方方方法 法 法及 及 及其 其 其应 应 应用 用用大系统 广义模型 方法包括: 集成化模型、 变粒 度模型、 智能化模型、 控制者模型等, 体现在: 多层 状态空间、 多重广义算子模型、 广义知识表达方 法 中, 应用于: 研究世界大系统模型、 开发智能管理 系统、 大型专家系统、 智能自律分散系统、 大规模信 息网络, 多领域、 多类型计算机控制系统与管理系统. 应用实例如下: 2.1 多多多层 层 层状 状 状态 态 态空 空 空间 间间 模模模型 型 型的 的 的应 应 应用 用用由于社会经济、 工程技术领域的许多实际大系统 通常具有多级、 多层结构, 所以 多层状态空间 模 型适用于上述大系统的建模, 开发国民经济、 工程技 术领域的多部门的计算机辅助系统, 多企业管理、 控 制一体化系统. 例如: 研究开发冶金、 石油、 电力、 机械、 烟草、 制药、 商业、 旅游行业的智能管理系统、 决策支持系统、 管理信息系统、 办公自动化系统、 电子政务系统、 电 子商务系统、 企业资源计划ERP系统等. 2.2 多多多重 重 重广 广 广义 义 义算 算 算子 子子 模模模型 型 型的 的 的应 应 应用 用用 多重广义算子模型 适用于具有多段结构的大 系统, 如: 生产过程的工艺流程, 大河流域的污染控制, 企业协作供需链, 计算过程程序流, 经济运作资金流, 办公事务工作流等各种信息流、 能量流、 物料流系统 等. 例如: 应用于计算机指令系统设计, 利用广义算子 描述基本指令、 复合指令的功能以及指令流的执行操 作过程, 进行指令系统的计算机辅助设计与仿真实验;