吴宏鑫

现任中国空间技术研究院研究员。主要从事航天和工业领域的自适应控制和智能控制理论与应用研究。提出了“全系数自适应控制理论和方法”，这是一套完整的系统性和实用性很强的自适应控制理论和方法，对于一类对象在参数估计未收敛到“真值”的过渡过程阶段，能保证系统闭环稳定且具有良好性能。在智能控制方面提出了“特征建模”、“基于对象特征模型描述的黄金分割智能控制方法”、“航天器变结构变系数的智能控制方法”和“基于智能特征模型的智能控制方法”等，为降阶控制器和智能控制器的设计开拓了一条新的道路，对航天器控制和工业控制的发展具有重要理论意义和实用价值。2003你当选为中国科学院院士。

吴宏鑫 - 人物简介

1939年10月出生，主要从事专业：控制理论与控制工程。他是北京控制工程研究所科技委副主任、博士生导师，中国科学院院士。

他在自适应控制和智能控制领域有很高的学术造诣，取得了系统的和创造性的成就。他创立的“全系数自适应控制理论和方法”是一种完整的、系统性和实用性很强的自适应控制理论和方法。在智能控制方面，他提出的“特征建模理论和方法”、“航天器变结构变系数的智能控制方法”和“基于智能特征模型的智能控制方法”等，为复杂航天器和工业过程智能控制器的设计开拓了一条新的道路。此外，他还在交会对接、空间站控制及鲁棒控制等方面进行了创新研究。他的理论方法已应用于“神舟”飞船返回控制、空间环境模拟器控制、卫星整星瞬变热流控制和铝电解过程控制等九类对象400多个控制系统，特别是在“神舟”飞船返回再入自适应控制中的成功应用，其控制精度达到世界先进水平。他的“基于智能特征模型的智能控制方法”在铝电解控制中成功应用，鉴定会认为在铝行业属于国内外首创，达到国际先进水平。他获得过国家发明三等奖1项，部级科技进步一等奖1项、二等奖4项，全国优秀科技图书二等奖1项，获国家发明专利2项。发表主要论文70多篇，专著1本。

他主要从事航天和工业领域的自适应控制和智能控制理论与应用研究。先后承担了卫星型号任务、国家“863”课题、部重点预研课题、国家自然科学基金重点项目和工业控制等10多项国家任务和工程项目。他在自适应控制和智能控制领域取得了系统的和创造性的成就。他创立的“全系数自适应控制理论和方法”是一种完整的、系统性和实用性很强的自适应控制理论和方法。他的理论方法已应用于空间环境模拟器控制、卫星整星瞬变热流控制和铝电解过程控制等9类对象400多个控制系统，特别是被设计人员创造性地应用于神舟飞船返回再入自适应控制中，其控制精度达到世界先进水平。他提出的“基于智能特征模型的智能控制方法”在铝电解控制中成功应用，被鉴定会认为在铝行业属于国内外首创，达到国际先进水平。

他获得了多项研究成果，其中获国家发明三等奖1项，部级科技进步一等奖1项、二等奖5项，全国优秀科技图书二等奖1项，获国家发明专利2项。发表主要论文70多篇，专著1部。他培养和协助培养博士、硕士40多名，协作指导博士后14人，2004年荣获中国航天科技集团公司“航天人才培养突出贡献奖”，多次被评为部、院人才培养先进个人。1988年获首都“五一”劳动奖章，1992年被评为航空航天部有突出贡献专家，享受政府特殊津贴。

吴宏鑫 - 坎坷求学

1939年10月，吴宏鑫出生在江苏省丹徒县的一个农村家庭。不幸的是，在吴宏鑫刚刚10个月大时，父亲就去世了。他的爷爷是私塾教师。他小的时候放过牛，没事的时候就似懂非懂地听爷爷在私塾里讲四书五经。当时谁也不会想到，这个整天骑在牛背上的放牛娃，日后竟会成为一位科学家。当爷爷把吴宏鑫送进新式学校时，按年龄他该读四年级了。只接触过四书五经的他和四年级的孩子们一起学习，可想而知十分吃力。但聪明听话的吴宏鑫十分要强，经过一年努力他很快赶了上来，一举拿到了班上的第一名。从那时起直到高中，吴宏鑫的成绩一直名列前茅，是老师们喜欢的好学生。

吴宏鑫高考时，正值前苏联第一颗人造卫星成功发射不久，他十分向往航天技术，一心想报考清华大学自动控制系。当吴宏鑫如愿以偿，最终踏入清华自动控制系的大门时，他非常珍惜这个学习机会，全心投入这些他喜爱的课程中。

1965年大学毕业，他被分配到中科院自动化所。1968年，中科院自动化所进行调整，一部分要划归航天部门管理，成为航天502所，即北京控制工程研究所。吴宏鑫幸运地加入了航天的队伍。当时，“文化大革命”席卷全国，吴宏鑫也受到了冲击，被关起来审查。谁知道，这次被审查的经历，竟成为他人生的一个转折点，让他受益终身。

吴宏鑫 - 因祸得福

吴宏鑫被关起来的时候，发现自己的同屋“难友”竟是美国归来的著名专家——502所副所长杨嘉墀先生。平白无故被关起来审查，吴宏鑫十分不服气。他满腹牢骚，心想一定要争个清白。可此时他看到遭受更大冤屈的杨先生异常平静，叫他出去交待问题就出去。虽然挨了那么多批斗，杨先生依然特别想得开。吴宏鑫更没想到的是，在被关期间，杨嘉墀先生竟一直在做卫星方案。这时候，杨先生对吴宏鑫说了一句话：“只要你自己认为自己没有错，别的就不要去管他，该做什么就做什么。”听了杨先生的话，看到他这样的大专家还遭受冤屈，吴宏鑫觉得自己更没有理由消沉和发牢骚。接下来的时间，他利用这段难得的清静自学了英语和日语两门语言，又学习了现代控制理论和计算机控制等新知识，把关自己的小屋变成了课堂。领导和同事对吴宏鑫很关心，不仅不批斗他，还让他做一些研究工作。那些年，吴宏鑫在卫星地面检测设备方面做了很多事。

这中间，又一次偶然的机会让他得以施展才华。一次，因为卫星发射任务要到基地出差。原先安排去的人难以成行，领导就找到吴宏鑫问他能不能去。吴宏鑫甚至怀疑自己是不是听错了，自己还没有平反，竟然有去基地发射卫星的机会给他。在这次发射任务中，吴宏鑫表现出色。当时的发射队领导、后任五院副院长的张国富研究员说：“我发现了一个人才”，此后他一直很关心和支持吴宏鑫。

1978年，吴宏鑫终于恢复了正常的工作。此时，他面临着选择工作岗位的问题。“文革”之初，他的岗位是卫星方案总体组，但要不要回去呢？杨嘉墀先生给了他一个建议，建议他去搞航天器自适应控制这一国内无人涉足的新领域。

吴宏鑫 - 埋头预研

什么是自适应控制呢？吴宏鑫当时也摸不着门道，但不管怎么说这个东西引起了他的兴趣。听说上海有一位高校的老师王家声对此有所了解，他就跑到上海，请人家“科普”了一番。回来之后，他向杨先生作了汇报。杨先生又说：搞这个工作要做好两个心理准备。第一，至少要准备坐10年冷板凳，这10年独自研究没有人理你，单位也不会重视你；第二，你搞这个研究，搞航天工程的人会认为你是搞理论的，而搞数学理论的学者又会认为你是搞工程应用的，虽然暂时得不到足够认同，但这方面的研究是未来的航天控制所需要的。此时，吴宏鑫头脑里对自适应控制有了轮廓，做好了心理准备，他踏上了自适应控制的研究之路，成为航天部门里研究领域相当独特的“冷板凳”学者。

自适应控制理论和方法是控制领域中的一个热点，它可以广泛地应用于工业生产过程控制、航天地面工程控制和航天器控制等方面。自适应控制研究开展之初，不少人认为搞航天工程的研究所没必要研究这些东西。但杨嘉墀先生在20世纪70年代末力主提倡开展此项研究，他说：现在的卫星没那么复杂，用不到这些东西，但将来的卫星一定会用得到。

正当吴宏鑫为自适应控制研究和应用进行筹划，并开展初步研究时，又一个机会降临了。1980年，一位欧洲的学者来北京做有关自适应控制的学术报告，邀请杨嘉墀先生参加。吴宏鑫得知很想参加，但一没有请柬，二掏不起30元钱的费用。正发愁时，杨先生把请柬给了吴宏鑫，并为他出了费用，自己却没有参加。吴宏鑫怀着感激的心情参加了报告会，学到了不少东西，并在这次学术交流中大胆发出了自己的声音。吴宏鑫还是一个小字辈，但他直截了当地提出了自己的看法。与欧洲的学者进行了沟通，这位学者认为吴宏鑫的看法有一定道理。

此后一段时间，吴宏鑫在“空间环境模拟器控制系统”中，针对参数未知、参数缓慢变化的情况，明确提出了一种“全系数自适应控制方法”。1981年，有关的论文在所内刊物上发表，引起了国内理论界的轰动。1982年召开部级鉴定会，宋健院士连续三天参加了鉴定会，到现场看试验结果。这件事让吴宏鑫更加坚定地继续研究下去。1984年，吴宏鑫在自适应控制方面的发明“系数之和等于1的全系数自适应控制工程设计新方法及应用”，因其原始创新性获国家发明奖。随之，他也成为当时航天系统青年科技人员中的佼佼者。当时的航天部评出了最初的一批研究员，吴宏鑫以他突出的科研成果跻身这一行列，成为当时航天部系统最年轻的研究员之一。1985年，他的论文在《自动化学报》发表。

吴宏鑫在全国各地寻找“试验田”，在天津、河北等省市的炼油厂、啤酒厂、制药厂等企业开展了自适应控制技术研究和推广，成果显著。一次，吴宏鑫到石家庄一家啤酒厂去，该厂应用了他的控制方法，效果很好。一位工人看他在车间里了解情况，悄悄地对他说：“你不知道，这是北京一个姓吴的教授给我们搞的，特别管用。”吴宏鑫听了，开心地笑笑，没有说话。

他的“全系数自适应控制理论和方法”，在此后20多年的应用与研究中不断完善，系统性和实用性得到加强，形成了一套完整的自适应控制理论和方法，并在航天与工业过程控制中得到了广泛应用。

吴宏鑫另外的研究重点是智能控制领域。在航天方面，他与学生们提出了“基于对象特征模型描述的黄金分割智能控制方法”等项目，达到了国际先进水平，获得了两项国家发明专利。在工业控制方面，针对铝电解项目提出的“基于智能特征模型的智能控制方法”，已使贵州铝厂年增效益500多万元，在铝行业属于国内外首创，目前正向其它企业推广应用。

“神舟五号”载人飞行圆满成功后，中国空间站的发展得到了广泛关注。“交会对接”这个名词被越来越多地提及。其实早在1989年，航天专家屠善澄先生就提出要开展交会对接的预先研究。吴宏鑫参与了预研，针对交会对接预研项目与他人合作提出了“非线性黄金分割自适应控制”，得到了“863计划”空间站技术专家组的褒扬。

吴宏鑫 - 成就事业

对吴宏鑫的采访结束之后，他几次对记者说：“写文章不能只是宣传某个人，而要有更深的意义和价值。这些年做研究工作，我有两点感触：第一，对工作，我认为做好预研是发展航天的前提；第二，对个人，我深深体会到一个人要取得成绩，必须要有集体和他人的支持。”对第二点，吴宏鑫更是深入地谈了他几十年来的经历，谈到了他对领导、同事、学生及学术前辈的感恩之情。

“文化大革命”期间，出身不好的吴宏鑫能够相对平稳地度过那段“非常时期”，并在学习研究上取得进展，领导和同事的保护起了很大的作用。当全国上下批斗成风的时候，知识分子众多的科研单位更是“重灾区”。当时，有关方面要求以工程组为单位，对所谓的“批斗对象”进行批斗。当其他组行动起来的时候，吴宏鑫所在的工程组却没有动静。上面派人过来，指示要对吴宏鑫专门批斗，这时担任工程组负责人的全良、施启宣等同事说：“我们不了解他的情况，所以不能批斗。”当针对吴宏鑫的大字报贴满墙壁时，工程组长不想让他的情绪受到环境的影响，就替他从食堂把午饭打回办公室。在那个年代，这些举动让吴宏鑫感到温暖。这样，虽然吴宏鑫在“文化大革命”中不可避免地遭受冲击，但在领导和同事的帮助保护下，获得了难得的可以安心学习工作的环境。在推广自适应控制的过程中，他得到了所在工程组和研究室的全力支持。没有他们的支持，自适应控制在实际工程中的成功应用将是难以想象的。

此外，吴宏鑫认为他的学生给予了他不少帮助。比如在理论上解决了多年难题的博士生解永春、在多个系统成功应用自适应控制理论和方法的胡军博士以及擅长实际工程的博士生王迎春。他们虽然是师生关系，但在学术上又是并肩探索的同路人。

吴宏鑫认为他的成长进步，和杨嘉墀、屠善澄等前辈的提携指导密不可分。当他担任博士生导师之后，许多老前辈到上一级部门工作，这时502所的其他专家又给予了他无私的支持。比如502所的资深专家吕振铎研究员，为吴宏鑫讲解卫星的有关知识，他自己却因年纪已大，没有申报“博导”这个头衔。吴宏鑫说：“虽然‘博导’的头衔给了我，但在吕振铎老师的面前，我却是一个名副其实的学生。”

吴宏鑫 - 人物论文

【已发表论文】

［1］雷拥军吴宏鑫.双柔性机械手搬运刚性物体的协调控制研究［Ｊ］.中国空间科学技术，2006，26(5)：29～

［2］孙多青吴宏鑫.四阶时变离散系统的一致渐近稳定性［Ｊ］.控制理论与应用，2006，23(6)：845～

［3］雷拥军吴宏鑫.一类欧-拉系统的全系数自适应控制研究［Ｊ］.控制与决策，2006，21(6)：606～

［4］孙多青吴宏鑫.多变量线性时变系统的特征模型及自适应模糊控制方法［Ｊ］.宇航学报，2005，26(6)：677～

［5］雷拥军吴宏鑫.基于多变量特征模型的机械手自适应控制［Ｊ］.宇航学报，2005，26(4)：410～

［6］王晓磊吴宏鑫.挠性航天器振动抑制的自适应方法及实验研究［Ｊ］.宇航学报，2005，26(3)：275～

［7］王佐伟吴宏鑫.一种组合自适应模糊控制方法及其在月球探测车上的应用［Ｊ］.宇航学报，2005，26(1)：1～

［8］师五喜霍伟吴宏鑫.基于特征模型的柔性结构直接自适应模糊预测控制［Ｊ］.控制理论与应用，2005，22(5)：677～

［9］王佐伟吴宏鑫.非线性离散时间系统的自适应模糊补偿控制［Ｊ］.控制与决策，2005，20(2)：147～

［10］王颖吴宏鑫解永春.空间交会停靠视线制导控制方法［Ｊ］.控制工程（北京），2005，(4)：19～

［11］师五喜霍伟吴宏鑫.一类未知非线性离散系统的直接自适应模糊预测控制［Ｊ］.自动化学报，2004，30(5)：664～

［12］王平李铁寿吴宏鑫.线性周期系统特征指数的配置［Ｊ］.自动化学报，2004，30(4)：530～

［13］邱志成谢存禧张洪华吴宏鑫.压电柔性机械臂的主动振动控制研究［Ｊ］.机器人，2004，26(1)：45～

［14］孙多青吴宏鑫.三阶时变离散系统的一致渐近稳定性［Ｊ］.宇航学报，2004，25(5)：502～

［15］张锦江李季苏吴宏鑫.用单框架控制力矩陀螺的大型航天器姿态控制系统实物仿真研究［Ｊ］.宇航学报，2004，25(4)：382～

［16］王佐伟吴宏鑫.月球探测车转向系统动力学建模与分析［Ｊ］.中国空间科学技术，2004，24(3)：14～

［17］孙多青吴宏鑫.多变量线性系统的特征模型及控制方法［Ｊ］.航天控制，2004，22(6)：4～

［18］王颖吴宏鑫解永春.基于视线制导的交会停靠控制方法［Ｊ］.航天控制，2004，22(6)：21～

［19］郭健陈庆伟胡维礼吴宏鑫.基于小波网络的一类非线性系统稳定最小方差控制［Ｊ］.控制与决策，2004，19(6)：637～

［20］邱志成谢存禧吴宏鑫.压电挠性板的H∞鲁棒控制［Ｊ］.系统仿真学报，2004，16(8)：1816～

吴宏鑫 - 人物评价

近20年来，他最大的贡献之一是培养出了一批崭露头角的学生。20世纪80年代中期，他就开始为研究生授课，他的学生在航天领域的贡献有目共睹。他曾这样鼓励学生放开手脚做事：“你们尽管去干，干好了是你们的，干不好是吴老师的。”在高级人才潮涌国外的时代，他的学生绝大多数都留在国内，在自己的领域有所建树。他曾语重心长地对学生说：“到国外去不回国，无非是打工，除了钱多一点，不能为自己祖国服务。到国外可以学习一些先进技术，如果学好后回国工作，你们会有更多的收获。这样，你们是为自己祖国的航天事业做出贡献，会感到非常自豪。”

他做的事情算不上惊天动地，他的经历曲曲折折，他总是抱着一颗平常而执著的心待人、处世、做研究。采访过吴宏鑫，我想院士这两个字并不只是智慧的象征，更是一种精神、一种态度。他青春年少时，正值前苏联第一颗人造卫星上天，这件事点燃了他学习航天技术，报考清华大学自动控制系的激情，并如愿以偿。从此他与航天事业结下了不解之缘。

“文化大革命”期间，他受到冲击，与著名科学家杨嘉墀关在一起。这段经历，让他从杨先生身上学到了很多，让他受益终身。

虽然在航天工程部门工作，但他的研究内容却具有不少纯理论色彩，而搞数学理论的人又认为他是搞工程应用的。这个特点让他成为一位独特的行走于理论与工程应用中间的“预研”院士。

2003年，中国科学院新当选了58名院士。其中，中国航天科技集团公司有3人当选，63岁的吴宏鑫研究员名列其中。航天系统的院士，大多是火箭、卫星的设计师，令世人瞩目的航天型号让他们的名字为人熟知。相对而言，吴宏鑫院士却显得默默无闻、鲜为人知。几十年来，为了航天控制技术的发展，他埋头自适应控制和智能控制理论与应用研究，是个对理论与实际工程均有涉足的预研学者。例如他创立的“全系数自适应控制理论和方法”和“特征建模”、“航天器变结构变系数的智能控制方法”、“基于智能特征模型的智能控制方法”等，对航天工程控制和工业领域控制技术的发展具有重要的理论意义和实用价值。这些理论和方法，正被应用或准备应用到诸多领域中。

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吴宏鑫 - 参考资料

1、http://www.cnsa.gov.cn/n615708/n620172/n620642/51900.html

2、http://scitech.people.com.cn/GB/25509/99037/130918/130923/7608366.html