沉痛哀悼我國自動控制、系統(tǒng)仿真專家王子才院士
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【訃告】沉痛哀悼我國自動控制、系統(tǒng)仿真專家王子才院士
CAA

訃 告

中國工程院院士、我國自動控制及系統(tǒng)仿真領(lǐng)域著名專家、哈爾濱工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院教授、中國自動化學(xué)會六十周年杰出貢獻獎獲得者王子才先生,因病醫(yī)治無效,于2023年12月13日7時55分在哈爾濱逝世,享年91歲。
王子才院士1932年6月23日出生于山東聊城,1951年考入哈爾濱工業(yè)大學(xué),1957年研究生班畢業(yè)并留在哈爾濱工業(yè)大學(xué)工作至今,曾任哈爾濱工業(yè)大學(xué)仿真技術(shù)研究中心主任,為控制科學(xué)與工程學(xué)科的發(fā)展傾注了大量心血、作出了巨大貢獻。2001年當(dāng)選中國工程院院士。
王子才院士長期從事應(yīng)用科學(xué)與工程科技的研究和教學(xué)工作,在控制理論方面,發(fā)展了最優(yōu)控制理論,提出了采用狀態(tài)線性組合反饋實現(xiàn)次時間最優(yōu)控制的理論方法;在電動伺服系統(tǒng)方面,提出了擴展頻帶、適應(yīng)負載變化的控制方法,研制出多種類型的用于仿真和測試的高性能電動伺服系統(tǒng);在系統(tǒng)仿真技術(shù)方面,提出了“模型-算法-評估”的仿真理論框架,研制成功新一代工業(yè)過程仿真系統(tǒng),促進我國仿真系統(tǒng)步入到技術(shù)先進、工程實用的新階段。曾任中國系統(tǒng)仿真學(xué)會副理事長、黑龍江省系統(tǒng)仿真學(xué)會理事長等。曾獲國家科技進步二等獎1項、三等獎1項,省部級科技獎多項以及“中國自動化學(xué)會六十周年杰出貢獻獎”。
王子才院士為我國航天科技和教育事業(yè)奮斗一生。王子才院士的逝世是我國自動控制與系統(tǒng)仿真領(lǐng)域的重大損失!沉痛悼念并深切緬懷王子才院士!
秉承尊重歷史、以史為鑒、弘揚傳承的理念,中國自動化學(xué)會于2015年特別打造“口述歷史”系列訪談欄目,走訪學(xué)會和自動化學(xué)科發(fā)展息息相關(guān)的老一輩科學(xué)家,探尋心靈深處的記憶,記錄心路歷程的點滴,為當(dāng)代自動化領(lǐng)域科技工作者了解歷史、傳承老一輩科學(xué)家的寶貴科學(xué)思想和精神財富提供有益借鑒。
時值中國自動化學(xué)會成立六十周年之際,中國自動化學(xué)會副秘書長高會軍拜訪王子才院士,開展了“口述歷史”訪談。在中國自動化學(xué)會六十周年會慶活動中,為表彰王子才院士等老一輩科學(xué)家在自動化學(xué)科、學(xué)會建設(shè)等方面作出的突出成就,中國自動化學(xué)會授予王子才院士中國自動化學(xué)會六十周年杰出貢獻獎榮譽稱號。
王子才,自動控制、系統(tǒng)仿真專家,中國工程院院士,哈爾濱工業(yè)大學(xué)控制與仿真中心教授。他帶領(lǐng)仿真中心團隊,克服種種困難,在自動控制及系統(tǒng)仿真領(lǐng)域,發(fā)展了伺服系統(tǒng)理論,提出并實現(xiàn)了復(fù)合驅(qū)動控制系統(tǒng)、變阻尼及大摩擦系統(tǒng)的控制技術(shù),為電動仿真轉(zhuǎn)臺的研制開辟了一條新途徑,占據(jù)了國內(nèi)仿真轉(zhuǎn)臺技術(shù)的最高點,為仿真轉(zhuǎn)臺研制及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展作出了重大貢獻。

王子才院士接受學(xué)會秘書處采訪
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一
風(fēng)雨飄搖,燃起報效祖國的火種
王子才1932年出生于山東聊城一個普通的農(nóng)民家庭。由于家境貧寒,次年王子才便跟隨全家“闖關(guān)東”,一路北上到了遼寧撫順,父親以在煤礦打工謀生。但由于積勞成疾,其父于1943年因癆病,不治去世,家庭的重擔(dān)全都交給了年長近二十歲的兩個哥哥身上。
“知識改變命運。”窮困艱難的生活,讓王子才的家里人意識到讀書的重要性,唯有讀書,才有可能改變命運。在家人的大力支持下,王子才成了家中唯一一個“讀書人”。但是王子才的讀書歷程卻異常的波折。在日偽政權(quán)以及國民政府統(tǒng)治期間,百姓民不聊生;1948年時值中學(xué)的王子才迫于生活壓力,又不得不跟隨母親回到聊城老家,憑借一畝三分地艱難度日。但身處解放區(qū)的生活到底是安寧的,雖然沒有讀書,卻通過勞動鍛煉了自己,也讓王子才愈加明白“只有共產(chǎn)黨才能救中國”。解放戰(zhàn)爭后,在中國共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)下,撫順人民的生活越來越富裕,王子才又回到撫順與哥哥們團聚,還憑借學(xué)校的助學(xué)金繼續(xù)完成了中學(xué)學(xué)業(yè),并在1951年以優(yōu)異成績考入哈爾濱工業(yè)大學(xué)。
當(dāng)時的哈爾濱工業(yè)大學(xué)被國家確定為中國高等教育學(xué)習(xí)蘇聯(lián)的兩所院校之一,成為學(xué)習(xí)蘇聯(lián)先進經(jīng)驗,為中國國內(nèi)各高校培養(yǎng)優(yōu)秀人才的基地,并以“工程師搖籃”而飲譽全國。王子才在哈工大的第一年是在預(yù)科學(xué)習(xí)俄文,為后來直接接受蘇聯(lián)專家俄文授課打下了基礎(chǔ);大學(xué)三年級時,隨蘇聯(lián)專家讀完了自動控制專業(yè)的本科課程,后直接攻讀研究生。由于學(xué)校要求嚴格,求真求實,1957年王子才研究生畢業(yè)時,班上25名同學(xué)只剩下了19名,淘汰率極高,也真正體現(xiàn)了哈工大“規(guī)格嚴格,功夫到家”的校訓(xùn)。
回顧自己的學(xué)習(xí)生涯,王子才無不感念黨和國家的培養(yǎng),正是在黨的領(lǐng)導(dǎo)下,家人才得以團聚,知識才能夠習(xí)得,生活才得以安定。“好好學(xué)習(xí)、報效祖國”,是家人的希望,也是王子才一生的信仰。艱苦的環(huán)境催人奮進,身處艱苦環(huán)境的王子才,更加鑄就了自己不怕困難的奮斗精神,堅定了自己改變命運、創(chuàng)造未來的決心。也正是在這種一往無前的決心和報效祖國的信念下,王子才院士一路披荊斬棘、風(fēng)雨兼程,在系統(tǒng)仿真、現(xiàn)代控制理論及其應(yīng)用等領(lǐng)域成果斐然。2001年,憑借在飛行仿真轉(zhuǎn)臺、復(fù)雜大系統(tǒng)仿真技術(shù)、現(xiàn)代控制理論與應(yīng)用三方面的突出貢獻,王子才當(dāng)選中國工程院院士。
二
堅守一線,扛起航天強國的責(zé)任
1958年,根據(jù)鄧小平同志“哈工大要搞尖端”的指示和當(dāng)時形勢發(fā)展的需要,哈工大對專業(yè)設(shè)置進行了重大調(diào)整,創(chuàng)建了一批尖端專業(yè),到1962年已基本完成由民到軍地轉(zhuǎn)變,形成門類齊全,學(xué)科互相配套的專業(yè)體系,成為為國防科技及國民經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)的多科性大學(xué)。
王子才在留校任教的第三年,被派往南京軍區(qū)參加科研工作,從事殲擊機起落控制系統(tǒng)的研究工作,研制成功了殲擊機返航著陸剎車控制系統(tǒng)。在南京的這一年經(jīng)歷,對王子才而言,是一次理論指導(dǎo)實踐、實踐再豐富理論的學(xué)習(xí)過程。課本上的理論知識更多的是在理想狀態(tài)或假設(shè)條件下形成的,而應(yīng)用到實際問題中要做大量的工作,這就是工程科學(xué)技術(shù)的問題,只有不斷驗證與提升,才可能實現(xiàn)突破與創(chuàng)新。
20世紀(jì)70年代開始形成了現(xiàn)代控制理論。航空航天高技術(shù)領(lǐng)域,需要先進的控制系統(tǒng)設(shè)計理論和方法來設(shè)計、研制高性能的飛行器。但現(xiàn)代控制理論和實際工程應(yīng)用之間有很多問題沒有解決,限制了它的應(yīng)用。這也是王子才在1959-1960年從事科研工作所歷經(jīng)的問題,需要從事技術(shù)應(yīng)用的人員做理論和實際應(yīng)用相結(jié)合的工程科學(xué)研究。
王子才結(jié)合飛行器最優(yōu)降高控制問題進行了最優(yōu)控制理論應(yīng)用的研究,提出了工程上能夠?qū)崿F(xiàn)的次時間最優(yōu)控制理論方法,解決了飛行器快速降高的最優(yōu)控制問題,為現(xiàn)代控制理論在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用做出了重要貢獻。
20世紀(jì)90年代,中國的仿真技術(shù)特別是航天仿真技術(shù)發(fā)展還比較落后,缺乏高端的仿真設(shè)備。其中,高性能仿真轉(zhuǎn)臺的研制是一項亟待突破的技術(shù)難題。針對國家“卡脖子”技術(shù)問題,王子才毅然投入到相關(guān)技術(shù)研究中,他深知關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來的,從“兩彈一星”到現(xiàn)在,都需要靠自己的力量,一點點自主創(chuàng)新、自力更生走到今天。
1993年,王子才帶領(lǐng)團隊成功研制國內(nèi)第一臺分布式發(fā)電機組仿真系統(tǒng),并投入使用,為我國建造了達到國際先進水平的仿真系統(tǒng),提出了有關(guān)復(fù)雜系統(tǒng)分布式仿真技術(shù)理論,攻破了相關(guān)關(guān)鍵技術(shù),提出了基于網(wǎng)絡(luò)的分布式仿真的工程設(shè)計方法,解決了數(shù)據(jù)傳輸、時鐘同步、分布式柔性智能接口系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù);提出了模糊優(yōu)化、過程變量直接優(yōu)化等多種建模方法,解決了大型復(fù)雜系統(tǒng)中存在有非線性、不確定性、時變性、分布參數(shù)、系統(tǒng)機理不清楚情況下的仿真建模難題,為我國分布式仿真系統(tǒng)達到工程實用新階段做出了重要貢獻。
與此同時,王子才又帶領(lǐng)團隊開展高性能電動仿真測試轉(zhuǎn)臺的研究工作。擁有先進的半實物仿真系統(tǒng),是一個國家飛行器研制、開發(fā)、生產(chǎn)水平的標(biāo)志。在飛行器研制生產(chǎn)中,借助仿真技術(shù),可以最大限度地降低風(fēng)險、壓縮研制周期、節(jié)約資金?,F(xiàn)代飛行器的機動性能大幅度提高,在半實物仿真系統(tǒng)中,提供反應(yīng)飛行器運動環(huán)境的仿真測試轉(zhuǎn)臺,應(yīng)具有相應(yīng)的動態(tài)性能。高性能仿真測試轉(zhuǎn)臺就成為了半實物仿真系統(tǒng)中關(guān)鍵設(shè)備之一。
王子才在研究過程中提出了適應(yīng)不同型號多用途的電動仿真轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu),突破了一體化測控的關(guān)鍵技術(shù),發(fā)展并完善了伺服系統(tǒng)的設(shè)計理論和控制方法。最終于1995年研制成功我國第一臺交流力矩電機驅(qū)動的高性能電動仿真測試轉(zhuǎn)臺。
服務(wù)國家戰(zhàn)略和重大工程需要,30多年來,在王子才帶領(lǐng)下,哈爾濱工業(yè)大學(xué)控制與仿真中心創(chuàng)造了多項第一:中國第一個高性能三軸電動轉(zhuǎn)臺、中國第一個水下轉(zhuǎn)臺、中國第一個六自由度轉(zhuǎn)臺、中國第一個用在交會對接的九自由度轉(zhuǎn)臺……
在眾多的科研任務(wù)中,令王子才最難忘的是為天宮一號和神舟八號飛船在太空首次對接進行技術(shù)可靠性驗證和風(fēng)險評估。兩個高速運行的飛行器對接,控制稍有偏差就可能“擦肩而過”。歷經(jīng)幾年科研攻關(guān),王子才率領(lǐng)的科研團隊突破了機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、驅(qū)動與控制、測量與標(biāo)定、高速實時通信等多項關(guān)鍵技術(shù),研制出九自由度運動模擬系統(tǒng)。這套用于模擬交會過程的地面仿真設(shè)備,驗證了交會對接的精準(zhǔn)控制。
為確保交會對接萬無一失,在發(fā)射升空前,總裝備部成立了交會對接地面實驗評估專家組,以評估交會對接的技術(shù)可靠性和風(fēng)險,王子才任專家組組長。專家組建立了科學(xué)的評估方法,依據(jù)多年仿真實驗的真實數(shù)據(jù),進行了客觀地評估。評估結(jié)果給出了地面仿真的可信度,以及交會對接的風(fēng)險。
2011年11月3日1時43分,中國自行研制的神舟八號飛船與天宮一號目標(biāo)飛行器在距地球343公里的軌道牽手成功,創(chuàng)造了舉世矚目的中國奇跡,為我國建設(shè)空間站奠定關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。
談起過往的科研經(jīng)歷,王子才無不自豪于自己的科研團隊——哈工大控制與仿真中心,這是王子才在1987年帶領(lǐng)一幫年輕人組建的,現(xiàn)已成為國內(nèi)知名的人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的基地,為國內(nèi)許多重點工程提供了具有國際先進水平的仿真測試設(shè)備。這所有的成就,都來自于這樣一個熱血的、團結(jié)的、向上的團隊。王子才始終相信,一個人的力量是有限的,團結(jié)才有力量,而團結(jié)的團隊將會凝聚巨大的力量,做出更輝煌的事業(yè)。
三
教書育人,心系學(xué)會未來發(fā)展
因為自己淋過雨,所以總想替別人撐把傘。黨和人民的培育成長起來的王子才在半個多世紀(jì)的教學(xué)科研生涯中,始終想著為國家培養(yǎng)更多的人才,為國家做出更大的貢獻。談及選人用人,王子才認為最重要的就是要腳踏實地、實事求是,只有學(xué)會如何做人,才能更好地將個人的發(fā)展融入科技強國的偉大事業(yè)之中,才能更好地實現(xiàn)自己的價值。
王子才院士作為中國自動化學(xué)會六十周年杰出貢獻獎的獲得者,對于學(xué)會的未來也寄予厚望。他提到,自動化是一個永恒的課題,隨著時代的發(fā)展,其內(nèi)涵越來越豐富,而自動化學(xué)會發(fā)展到如今,更要秉承自動化的理念,用先進的技術(shù)和手段實現(xiàn)目標(biāo)與理想。面向未來發(fā)展,學(xué)會要將人才培養(yǎng)作為第一要務(wù),為國家培養(yǎng)更多的自動化人才,團結(jié)更廣大科技工作者為我國自動化事業(yè)發(fā)展做出更大貢獻。
編后語
“朝為田舍郎,暮登天子堂。”從戰(zhàn)爭年代的報國之志,到和平歲月的默默奉獻,再到改革當(dāng)前的攻堅克難,王子才院士讓我們看到了迎難而上一往無前的斗志,“規(guī)格嚴格,功夫到家”的風(fēng)采,更讓我們看到了老一輩科學(xué)家扛起的“國家責(zé)任”,而以王子才院士為代表的老一輩科學(xué)家求真務(wù)實、報國為民、無私奉獻的愛國情懷和高尚品格,正是新時代廣大科技工作者攻堅克難、勇攀高峰的強大動力源和精神營養(yǎng)劑。
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