中國科學技術專家傳略 　　方崇智，自動控制工程學家，我國生產過程控制教育的開拓者之一。長期致力于自動控制理論、過程控制系統的科研和教學。創建了我國最早的過程控制 專業，建立了過程控制的教學、科研體系，取得了許多重要科研成果。培養了大批高級專門人才，為我國自動控制學界和過程控制事業的發展作出了突出貢獻。 　　方崇智，１９１９年１１月２５日出生于安徽省安慶市，自幼苦讀詩書，記憶力超人。１５歲考入江蘇省立揚州中學高中部普通科，畢業后考取交通大學和中央大學的機械系。由于當年抗日戰爭爆發，一年后才歷盡艱辛，輾轉到重慶中央大學攻讀機械工程，１９４２年畢業，獲工學士學位。畢業后在昆明中央機械制造廠任技術員，三年的工廠工作實踐，為終身工作打下了良好的基礎，牢固樹立起理論聯系實際的作風。１９４５年考取公費留學英國，先在英國著名的機床制造公司ＮｅｗａｌｌＥｎｇｇ．Ｃｏ．和曼徹斯特大學學習，翌年轉入倫敦大學瑪麗皇后學院攻讀博士學位，在傳熱學方面取得突出研究成果，獲得英國科學技術研究部（ＤＳＩＲ）研究基金的資助。 　　在英國留學的四年，是方崇智完善知識的重要時期，面對一流的科學技術、豐富的圖書資料，他如饑似渴地涉獵了大量書籍。他經常利用假期到英國許多公司考察、實踐，憑借赴英之前在昆明中央機器廠的工作經驗，自己動手制造實驗設備，出色地完成了《Ｔｈｅ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ Ｄｒｏｐｗｉｓｅ Ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ》博士學位論文，１９４９年獲哲學博士學位。 　　在英期間，受英國學者的熏陶，形成了嚴謹的科學作風、實干的工作精神和專心育人的師德。回國之后，始終以這些精神對待自己的工作，教育自己的學生。 　　在他學成之時，正值新中國成立前夕。在這人生的十字路口，他得到了當時在倫敦的我國進步青年組織的幫助，先赴香港，轉道天津，于１９４９年９月來到了北京。他之所以要在此時回到祖國，就是因為自幼飽嘗舊社會連年戰禍之若，現在終于要解放了，國家百廢待興，回國有用武之地、要借西方國家先進的科學技術，發展民族經濟，強大自己的祖國。他深感民族文化水平不高，國家難以強盛，民族難以興旺，于是立志獻身教育，獻身科學。在巧遇當年中央大學的老師李酉山教授之后，方崇智應邀受聘北京大學工學院機械系副教授。１９５２年全國院系調整，調到清華大學動力機械系任副教授。１９５６年，開始為培養研究生辛勤耕耘。１９６２年晉升為教授。１９８１年我國恢復學銜制度后，他被評為首批博士導師，成為清華大學自動控制理論及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；熱工量測及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，名譽理事長；中國機械工程學會理事；《自動化學報》編委、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，高等工業學校儀器儀表類專業教材編審委員會副主任委員。為我國科學教育事業的發展做出了積極貢獻。 “過程控制”學科的創始者 　　幾十年來，方崇智為創立過程控制學科嘔心瀝血，做了大量工作。５０年代，在我國高等學校，過程控制還是一個缺門。１９５５年經蘇聯專家建議，清華大學設立了熱能動力裝置專業自動化專門化，當時方崇智教授在汽輪機教學和科研實踐中，已發現自動控制是推動電力工業發展的重要因素，于是毅然服從工作需要，組建教研室，擔負起電站自動化專門化的教學任務。這就是清華１９６０年成立的熱工量測及自動控制專業的前身，它實際上也是我國過程控制專業的第一個雛型。他主持制定了專業教學計劃和課程建設規劃，明確了學科方向，描繪出了這個學科體系的基本輪廓。１９５７年２月，他為“自動化”專門化的學生講授“自動調節系統及計算”，隨同聽課的還有來自兄弟院校的教師和設計院的技術人員。１９５８年，他為全國第一期自動化進修班講授“發電廠鍋爐設備的自動調節”，還開出了“自動調節原理”、“熱工過程自動控制系統”等多門課程，為國內許多高等院校培養了一批從事過程控制科研和教學的骨干。這些學術骨干回到全國各地后，同建國后陸續回國的有關專家一起，先后建立了各類過程控制專業，在我國逐步形成了過程控制學科。 　　在形成國內過程控制學科的過程中。方崇智起了積極的主導作用。５０年代黨號召向蘇聯學習，吸收蘇聯高等教育經驗，改造舊的教育制度，他毫不猶豫地響應號召，積極學習俄文，以便更好地學習蘇聯的經驗。然而，方崇智憑著早年在英國接觸到的事實，認為在學習蘇聯的同時，不應該完全放棄向西方國家學習的可能。因此，在５０年代后期，他就開始自覺地注意西方國家的技術發展動向，并著手分析研究西方有關過程控制的圖書和資料，他很快發現蘇聯的儀表工業比較落后，加之其工業生產設備和工藝陳舊，以致各個工業部門的儀表自動化的裝備和技術水平明顯落后于西方先進工業國家。同時也深深感到蘇聯高等教育的專業設置太專太窄。不符合我國經濟建設需要，他認為許多工業部門對儀表自動化專門人才的需求是共同的。完全應該也有可能拓寬專業面。１９６０年就是本著上述指導思想，他組建了熱工量測及自動控制專業，開始采用西方國家有關過程控制的教材。這些都深深地影響了國內許多高等學校過程控制專業的形成和發展。此后幾十年，他堅持在過程控制科研和教學的第一線，以發展我國的過程控制事業為己任。當然過程控制學科的形成和發展，要靠眾人的努力，但是方崇智作為這個學科的主要帶頭人，無論在清華大學或是在全國都起到了十分重要的作用。這也是他受到全國眾多過程控制學者尊敬和愛戴的原因之一。 　　為了發展我國的過程控制學科，方崇智始終孜孜不倦地探索著，提出了許多新觀點和新構想，擴大了過程控制學科的外延，豐富了過程控制學科的內涵。撰寫了以經典控制理論為基礎的過程控制學科的論著和教材。到７０年代末期，方崇智又及時地將以狀態空間描述為基礎的現代控制理論移植到過程控制中，并為師資水平的提高專為教師開設了“現代控制理論”課，他積極開展有關系統結構、建模方法、多變量系統設計、過程計算機控制等科學研究，同時提倡研究非線性控制、魯棒控制、適應性控制、預測控制、容錯控制、模糊控制、基于專家系統的控制、基于模式識別的智能控制以及過程故障檢測與診斷的研究，不斷拓寬了過程控制的研究領域。至８０年代，以現代控制理論為基礎的高等過程控制學科也就逐步形成了。１９８７年方崇智又參考國外把ＣＩＭＳ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ Ｓｙｓｔｅｍ）的概念移植到過程控制學科的發展中，提出我國也應在連續生產過程中進行計算機集成制造系統的研究，將工廠全部生產活動所需的信息和各種分散的自動化系統有機地集成起來，形成一個能適應生產環境不確定性和市場需求多變性達到總體最優的高質量、高效益、高柔性的智能生產系統。這種設想把過程控制推向綜合自動化的高度，必將對國民經濟產生深遠的影響。 　　在創建和發展過程控制學科的過程中，方崇智始終認為科研是學科發展的生命線。自５０年代以來，他親自領導和主持過多項科研工作，如直流鍋爐的動態特性研究、電站自動化系統、化肥生產過程最優控制、煤氣四遙系統、建模理論和方法、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、長輸管線的查堵檢漏、預測控制等，其中芳烴聯合裝置計算機監控系統獲石化總公司科技進步二等獎，長輸管線的查堵檢漏的研究多次獲國家自然科學基金的資助。在國外雜志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。加熱爐建模與優化、預測推理控制以及雙線性系統的辨識及自適應控制獲教委博士點基金的資助。 　　方崇智認為：發展過程控制學科，除了大力開展科學研究外，教材和實驗室建設也是不容忽視的。早在１９６２年他就親自編寫了“自動調節原理”、“熱工過程自動化”等專業教材，８０年代又相繼組織編寫了“過程控制”、“過程辨識”、“過程計算機控制”等高質量的教材，并把美國著名過程控制專家Ｓｈｉｎｓｋｅｙ的著作《過程控制系統》翻譯成中文出版，推薦作為教學參考書。《過程控制系統》一書曾獲化學工業出版社優秀圖書獎，頗受國內同行歡迎。《過程辨識》一書曾獲清華大學優秀教材獎，在國內影響很大，受同行好評并推薦參加全國優秀圖書評比，臺灣某出版社亦準備發行此書。 　　方崇智十分重視實驗室建設。早在６０年代，他就明確提出“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，實驗室成為教師的活動中心。在實驗室建設中，他總是親自設計、親自動手，經他一手建設起來的實驗設備不下十幾種，如水力模擬控制系統、熱交換器模擬控制系統、長輸管線模擬故障診斷裝置等，這些實驗設備在教學和科研中都發揮了很大的作用。經歷了三代改型的水力模擬控制系統曾多次獲教學實驗獎。它們對國內同類專業實驗室建設起了推動作用。 “自動控制理論及應用”學科的學術帶頭人 　　隨著科學技術的不斷發展，方崇智的研究領域也在不斷拓寬，他沒有把自己局限于單一的過程控制學科上，而是挑起了“自動控制理論及應用”學科學術帶頭人的重任。該學科覆蓋以下五個專業方向：控制理論、控制工程、工業過程計算機控制與管理、計算機集成制造系統及控制系統仿真，該學科設有碩士生、博士生培養點和博士后流動站。于１９８８年被評為全國高等學校重點學科。他為該學科發展方向、制定發展規劃、培養學術梯隊傾注了大量心血，使該學科的學術水平在國內始終處于領先地位，各項工作成果顯著，僅“七五”期間就獲國家獎４項、部委級獎１２項、經鑒定達到國際水平的１３項、年經濟效益超過百萬元的８項、專利４項、發表論文３６６篇、出版教材專著２３本，１９９１年１月他所指導的一名博士生還獲得全國“做出突出貢獻的中國博士學位獲得者”榮譽稱號。 　　多年來方崇智所主持的科研工作一直跟蹤本學科的世界前沿，在故障診斷理論和方法研究及過程建模與優化控制等方面均取得了豐碩成果。特別是為了保證生產過程安全可靠、高效能地運行，除了對生產需要實施良好的控制外，還要求對生產過程進行實時監視，以便當生產過程出現故障時能夠及時發現并加以處理。由此形成的故障診斷和預報研究方向引起方崇智的特別注意。８０年代初便開始組織力量，探索故障診斷的理論和方法，幾年來相繼獲得許多重要的研究成果，在國內處于領先地位。在長輸管線模擬實驗裝置上，利用相關分析法。模型殘差分析法對長輸管線泄漏和堵塞的研究獲得了與國際水平相當的成果，工業管線上的初步試驗結果證明具有良好實際應用前景。在大型旋轉機械故障診斷方面提出一種新的基于向量投影的故障診斷方法，通過觀察故障信號向量在觀測信號空間上的投影來實現故障檢測與分離，較傳統的譜分析法對故障檢測的靈敏度高，計算量小，更重要的是可以進行實時檢測。近年來，結合人工智能技術，方崇智又提出一種新的故障診斷模式，即將基于數學模型的故障診斷、故障－模式匹配、基于邏輯模型的故障診斷、時間－空間分析、邏輯濾波器和狀態觀測器等故障診斷方法綜合起來，在柔性黑板結構的支持下，實現高性能的故障檢測與診斷。 　　在故障診斷理論方面也做出了重要的貢獻。首次推導了故障檢測觀測器的一般結構，擺脫了以往的檢測觀測器形式上的約束，為獲得最大故障分離信息準備了必要條件。同時提出一種故障分離的魯棒性原理，進而研究用魯棒觀測器來實現故障分離。在此基礎上，一方面利用線性系統理論研究檢測觀測器的性質及其解法，另一方面利用邏輯代數和魯棒性向量概念對故障的可分離性、故障分離及診斷的推理過程進行了研究。在這兩方面的研究基礎上，導出了提取最大故障分離信息的方法，并構造了高度系統化的故障診斷系統設計方法，這套故障診斷理論已在國際上發表了多篇論文，深得國際故障診斷專家的贊賞。 受人尊敬的師長，辛勤耕耘的園丁 　　從４０年代末開始，方崇智已在教育戰線兢兢業業工作了四十多個春秋，如今已可謂滿天桃李。他博才多學，先后曾講授過“機械制圖”、“材料力學”、“熱工學”、“傳熱學”、“汽輪機”、“汽輪機自動調節”等多門課程。１９５６年，他開始主講“調節原理”和“熱工過程自動化”等專業主干課程。方崇智曾多次主持制定了過程控制專業的課程設置和教學大綱，組織編寫出版了《過程控制》等著作，并積極參與全國高等院校過程控制專業教材的編審工作。即使“文化大革命”中受到不公正待遇之時，還冒著危險保護即將出版的教材手稿。１９７９年以后，方崇智投書國家教委，闡明設置過程控制專業的意見并又一次親自主持修訂了過程控制專業的教學計劃，引進現代控制理論，更新了過程控制的教學內容。他親自上講臺講授“控制工程”、“現代控制理論”、“過程辨識”等課程。在他的領導下，過程控制專業的教學水平在國內始終是領先的，有些課程的水平與國際上同類學校相比也毫不遜色。他特別強調理論聯系實際，教育與生產實踐相結合，他認為過程控制理論的發展必須而且只能與生產實際相結合。培養學生的要求必須符合我國的實際。我國生產部門儀表自動化方面的技術力量薄弱，往往要求畢業生入廠后就能獨立承擔第一線工作，因此對本科畢業生的要求不僅要有堅實的理論基礎，系統的專業知識，還應有實際動手能力。這些體現在教學計劃中就是加強教學實驗、課程設計、生產實習和畢業設計等實踐環節。許多在生產第一線工作的校友都深有感慨地說：“教學中的各實踐環節，使我終身受益。” 　　自１９５６年起，方崇智開始培養過程控制學科方向的研究生。依靠我國自己的力量培養高層次專門人才是他多年的夙愿。到目前為止培養的研究生（包括碩士生和博士生）已有幾十人。他對研究生的培養非常認真，而且逐漸總結出一套獨特的做法：在攻讀學位期間，要求碩士生閱讀文獻不能少于５０篇，發表文章不少于１～２篇；博士生閱讀文獻不能少于１００篇，發表文章不少于２～３篇，并且希望至少有一篇要發表在國際雜志上；做開題報告之前，必須就所研究的課題檢索國內外研究狀況；研究課題必須有明確的生產背景；每個學期都必須向他提供一份書面報告或作一次口頭匯報；來自非過程控制專業的研究生至少必須補齊過程控制專業的課程，并定期進行檢查等等。方崇智還特別強調，在擴大和加深研究生知識面的同時，要注意培養提高研究生的能力，包括培養研究生對科學問題的思維能力，組織他們積極參與學術討論，提高對研究新問題的敏銳感，加強培養研究生對科學問題的綜述能力。堅持理論探索與實驗研究并重。他所指導的研究生不容許僅停留在理論的推導上，要求理論必須得到實驗的檢驗。他所寫的著作和論文特別強調理論聯系實際。他所作的學術報告不僅體現學科的前沿，而且讓人覺得實實在在，既可攻克，又具有重大的國民經濟意義。 　　治學嚴謹是方崇智突出的特點之一。他常說，嚴謹的科學作風是成功的關鍵。對于所領導的課題，他總是親自定目標，落實計劃，明確技術難點，關鍵的調研、實驗他總是親臨現場，要求數據必須可靠、分析必須有根據，寫成文章必須句句站得住腳。確定新的研究方向，他總要詳細地聽取匯報，并親自到圖書館查閱國內外的發展動態。幾經分析推敲，方可允許付于實施。從不說無根據的話，從不做無把握的事。自己或別人寫的文章或著作，他總是逐句逐段地批閱，盡量做到準確無誤，對己對人他都是嚴格要求，他的這種作風深深影響了他所領導過的教研室，使許多學生受益匪淺。 　　(作者：肖德云) 簡歷 　　１９１９年１１月２５日　出生于安徽省安慶市。 　　１９３４—１９３７年　江蘇省立揚州中學高中部學生。 　　１９３８—１９４２年　中央大學機械工程系學生，獲工學士學位。 　　１９４２—１９４５年　昆明中央機器廠技術員。 　　１９４５—１９４９年　先在英國Ｎｅｗａｌｌ機床制造公司及曼徹斯特大學學習，后轉入英國倫敦大學攻讀博士，獲哲學博士學位。 　　１９４９—１９５２年　北京大學工學院機械系副教授。 　　１９５２—１９７０年　清華大學動力機械系副教授、教授。汽輪機及自動化教研室主任，熱工量測及自動控制教研室主任。 　　１９７０年—　清華大學自動化系教授，工業儀表及自動化教研室主任，自動化系學術委員會副主任委員。 主要論著 　　１　方崇智，肖德云．《過程辨識》，北京：清華大學出版社，１９８８。 　　２　方崇智譯．《過程控制系統》．北京：化學工業出版社，１９８２。 　　３　王錦標．方崇智．《過程計算機控制》．北京：清華大學出版社，１９９２。 　　４　方崇智．敦瑞堂譯．《高壓汽輪機》上、下冊，北京：電力工業出版社，１９５７。 　　５　陶洛文，方崇智，肖德云．“以辨識為基礎的長輸管線故障定位”，《清華大學學報》，１９８６，第２６卷，第２期，６９—７５。 　　６　陶洛文，方崇智．肖德云．“管內不恒定流的辨識及其應用”，《水利學報》，１９８６，第５期，４４—４８。 　　７　Ｃ．Ｚ．Ｆａｎｇ ａｎｄ Ｌ．Ｗ．Ｔａｏ．“Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｉｄｅｎｔｉｆｉ－Ｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｌｕｉｄ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｕｓｉｎｇ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｍｏｄｅｌ”，《Ｊ．ｏｆＰｉｐｅｌｉｎｅｓ》７１９８７，５３—６３。 　　８　陶洛文，方崇智．“一類非線性分布參數系統的狀態觀測器”、《控制理論與應用》，１９８７，第４卷，第４期，４８—５５。 　　９　葛衛，方崇智．“一類魯棒觀測器的存在條件”，《自動化學報》，１９８８，第１４卷，第１期，３１—３７。 　　１０　陶洛文，方崇智．“基于優化方法的非線性觀測器設計”．《自動化學報》，１９８８，第１４卷，第１期，４５—５０。 　　１１　Ｗ．Ｇｅ ａｎｄ Ｃ．Ｚ．Ｆａｎｇ．“Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｆａｕｌｔｙ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｖｉａ ｒｏｂｕｓｔ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ”，《Ｉｎｔ，Ｊ．Ｃｏｎｔｒｏｌ》，１９８８，Ｖｏｌ，４７，Ｎｏ．２，ＰＰ５８１—５９９． 　　１２　Ｌ．Ｗ．Ｔａｏ ａｎｄ Ｃ．Ｚ．Ｆａｎｇ．“Ｒｏｂｕｓｔ ｏｂｓｅｒｖｅｒ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒｆｌｕｉｄ ｐｉｐｅｌｉｎｅ”，《Ｉｎｔ．Ｊ．Ｃｏｎｔｒｏｌ》，１９８８，ｖｏｌ．４７，Ｎｏ．２，６０１—６１３． 　　１３　Ｌ．Ｗ．Ｔａｏ ａｎｄ Ｃ．Ｚ．Ｆａｎｇ．“Ｓｔａｔｅ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｕｔｐｕｔ ｄｅ－ｃｏｕｐｌｅｄ ｓｙｓｔｅｍｓ ｗｉｔｈ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ｆｌｕｉｄ ｐｉｐｅｌｉｎｅ”，《ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ｏｎ Ｉｎｄ．ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳ》，１９８８，Ｖｏ１．３５，Ｎｏ．３，４６９—４７５． 　　１４　Ｃ．Ｚ．Ｆａｎｇ ａｎｄ Ｗ．Ｇｅ．“Ｆａｉｌｕｒｅ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｎｅａｒｓｙｓｔｅｍｓ”，《Ｐｒｏｃ．ｏｆ １２ｔｈ ＩＭＡＣＳ Ｗｏｒｅｄ Ｃ０ｎｇｒｅｓｓ（Ｐａｒｉｓ）》１９８８，ｖｏｌ．Ⅱ，４４２—４４６． 　　１５　方崇智，陶洛文，徐用懋，王桂增．“基于現代估計理論的長輸管道自動監測”。《油氣儲運》，１９８８，第７卷，第６期。 　　１６　Ｗ．Ｇｅ ａｎｄ Ｃ．Ｚ．Ｆａｎｇ．“Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｒｏｂｕｓｔ ｏｂｓｅｒＶａｔｉｏｎ ａｐ－ｐｒｏａｃｈ ｆｏｒ ｆａｉｌｕｒｅ ｄｅｔｃｃｔｉｏｎ”，《Ｉｎｔ．Ｊ．Ｃｏｎｔｒｏｌ》，１９８９，ｖｏｌ．４９，Ｎｏ．５，１５３７—１５５３． 　　１７　董東，王桂增，方崇智．“基于Ｋｕｌｌｂａｃｋ信息測度的長輸管線的故障診斷”．《清華大學學報》，１９８９，第２９卷，第４期，３７—４４。 　　１８　孫西，金以慧，方崇智．“具有多級滯環非線性系統的自適應控制”，《清華大學學報》，１９９１，第３１卷，第１期，３８—４４。 　　１９　孫西，金以慧，方崇智．“滯環非線性系統的加權自適應控制”，《自動化學報》，１９９１，第１７卷，第６期，５４９—５５７。