柴天佑-中國工程院院士

柴天佑，IEEE Fellow，IFAC Fellow。1985 年于東北工學院獲工學博士學位，并留校任教。1988 年被晉升為教授，1990 年成為博士生導師。東北大學自動化研究中心主任。國家重點基礎研究發展計劃（973 計劃） 項目首席科學家。曾任國際自動控制聯合會（IFAC）技術局成員及 IFAC 制造與儀表技術協調委員會主席（1996—1999）。2003 年當選為中國工程院院士。

長期以來從事智能解耦控制、自適應控制、過程工業綜合自動化等領域的應用基礎和工程技術的研究，先后主持與完成國家 973 重點基礎研究計劃、國家自然科學重點基金、863 高技術計劃、國家攻關計劃、國家高技術產業化專項以及企業重大自動化工程等 30 多項科研項目，取得多項系統性創新成果。提出了多變量自適應解耦控制理論與方法，與智能控制、計算機集散控制技術相結合，主持研制出智能解耦控制技術及系統；提出了以綜合生產指標為目標的全流程混合智能優化控制方法， 主持研制了混合智能優化控制技術及綜合自動化系統，并成功應用于鋼鐵、選礦、有色、電力等行業，取得了顯著的社會經濟效益。獲國家科技進步獎二等獎 3 項，省部級特等獎、一等獎 10 項；2007 年獲 IEEE 系統控制協會頒發的控制研究杰出工業成就獎，2002 年獲何梁何利基金科學與技術進步獎，2003 年獲遼寧省科技功勛獎。發表論文被 SCI 收錄

80 余篇，EI 收錄 200 余篇，ISTP 收錄 80 余篇。出版專著 2 部。應邀在IFAC、IEEE 的國際會議上作大會特邀報告 20 余次。創建了東北大學自動化研究中心，并使之成為國家工程技術研究中心。培養建設了一支年輕的研究隊伍，共有 10 余名博士后出站，70 余名博士生獲得博士學位，200 余名碩士生獲得碩士學位。獲得全國五一勞動獎章及全國先進工作者。

做一個“最勤奮的人”

從東北大學北門步入校園，沿著知行路直行約500米，道路西側一座具有濃郁俄式風格的建筑映入眼簾。潔白的大理石門廊， 暗灰的五層主體建筑， 相互映襯， 相得益彰，莊重典雅，高端大氣。中國智造的超強大腦——流程工業綜合自動化國家重點實驗室，就坐落在這座樓館之內。

創建和領導這個國家重點實驗室的， 就是中國工程院院士柴天佑教授。在 30 多年時間里，他將一個名不見經傳的小小研究室，“變”為一個在國內外自動控制理論和應用領域頗具影響力的國家重點實驗室。

柴天佑在辦公室（一）

歲月無言，柴天佑的經歷默默地向人們證明了一個“有志者事竟成”的古訓。

柴天佑從小就對知識有著濃厚的興趣，當一個科學家是他兒時的夢。小學和初中，他是伴隨著鮮花和榮譽長大的。1963 年，他以優異的成績考入了遼寧省實驗中學，這在當時，相當于拿到了進入高等學府的“入門證”?？墒?， 就在他修完高中學業，準備躊躇滿志地去實現他的科學夢的時候，他卻被歷史的旋渦卷進一個區屬小廠當了工人。

在工廠，簡單的勞動并沒有消磨掉他求知的渴望。他一面學習基礎知識， 一面熱衷于廠里的技術革新。一位與柴天佑一起工作過的老工人說：“柴天佑這小伙子在我們廠子里車、鉗、鉚、電、焊都干過，他干活肯吃苦，肯動腦子，干啥像啥，是廠里的技改能手?！庇捎诩夹g上內行，他歷任車間技術副主任、車間主任、技術副廠長、廠長，并被評為“沈陽市技改積極分子”“沈陽市先進科技工作者”。

1977 年，高考制度恢復。已近而立之年的柴天佑按捺不住內心的喜悅和激動，不顧許多人的勸阻，毅然放棄了廠長職務和進一步升遷的機遇，一舉即中，考入了東北電力學院。

像魚兒投入了海洋，工廠的實踐，大學夢的破而重圓，使柴天佑對知識的認識更加深刻，對學術的追求也日益癡迷。他克服了年齡大等不利因素，以驚人的毅力和速度，完成了學習上的飛躍；他僅用兩年半時間就修完了大學四年的課程，并于 1980 年考入東北工學院自控系，師從我國著名控制專家郎世俊教授攻讀碩士學位，兩年之后，他又以優異的成績提前一年畢業，在郎教授門下攻讀博士學位，選擇了“多變量自適應控制”作為自己的研究方向。多變量自適應控制是世界上公認的研究難題之一，1986 年美國自動控制“高峰會議” 確定了 7 個挑戰性課題，其中之首就是“多變量自適應控制”，這是一項艱巨的任務，這是一次艱難的攀登，為了突破這一科學難題，柴天佑不僅在必修課方面取得了優異的成績，而且選修和自學了多門相關課程，并參閱了國內外數百篇有關文獻。對多種控制方法進行了理論論證，做了大量計算機仿真實驗， 從中尋找規律。有時，為了一個數據，為了研究一種新算法，他幾十次甚至上百次地計算、試驗。他幾乎放棄了所有的節假日，從那時起，人們就公認他是一位最勤奮的人。

一分耕耘，一分收獲。經過幾年不懈的努力，柴天佑提出了多變量自適應控制的新算法，建立了算法的統一格式，給出了算法的穩定性和收斂性分析。其博士學位論文“多變量自校正控制器的研究”受到答辯委員會的高度評價， 被認為是一篇極優秀的博士論文。

1985 年，燈火輝煌的遼寧體育館，在慶祝東北工學院建院 35 周年的萬人大會上，當柴天佑無比激動地從校長手中接過博士學位證書時，全場掌聲雷動。

“讓實踐來檢驗理論研究成果”

畢業后，柴天佑留校任教。懷著為科學事業獻身的崇高精神，他腳踏實地，埋頭苦干，一步一個腳印，不斷向更高的目標攀登。三尺講壇上，他施教育人；實驗室中，他潛心科研。

培養一流的人才，要有一流的科研環境，而打造科研環境必須要有大量的資金投入等?？繃覔芸?，要在短時間內趕上和超過國外大學的水平是不可能的，只有創造條件，探索一種適合中國特點的科研機制，走出一條自我發展的道路，才能適應市場經濟的要求，掌握競爭的主動權。

經過深思熟慮，柴天佑決心帶領研究室的科研人員創建自動化研究中心， 在學校與社會之間架設一道橋梁，將基礎研究成果與應用研究實際結合起來， 走高技術研究道路，為國家的現代化建設作出直接的貢獻。同時，將所獲得的經濟效益再用于科研環境的提升，使研究中心的發展形成良性循環。

1992 年 5 月，當柴天佑把東北工學院自動化研究中心的牌匾掛在高大的建筑學館前的時候，無疑是寫就了一篇新的更加雄渾的創業宣言，它向人們宣告：這個藏在大樓深院無人識的小小研究室，就要成為國家經濟建設賽場上的重要一員了。

中心成立不久， 東北最大的火力發電廠—— 清河發電廠的“1~4 號 10 萬千瓦發電機組弱電控制系統”技術改造項目向社會招標。消息傳來，柴天佑感到機會來了。

在由 15 名專家組成的招標答辯會上，柴天佑創造性地提出利用集散控制方法，采用光纜通信并結合智能控制技術，以解決過去采用弱電進行控制容易出現故障、造成停電的技術難題，并進行了有理有據的論證，終于依靠自身的實力，戰勝了各路競爭對手，一舉中標。1993 年 5 月 14 日，清河發電廠 1~4號機組計算機集散控制系統一次并網發電成功，正式投入使用。有關權威人士評價說：“這項工程又填補了我國采用計算機集散控制技術控制大型火力發電機組的一項空白?！?005 年，柴天佑院士結合豎爐、磨機等企業常用耗能設備的特點，圍繞運行反饋控制結構，在國際上首次提出了運行反饋控制、控制器驅動模型和虛擬未建模動態的新概念，并組織丁進良、吳永建、岳恒等骨干力量開始進行深入研究。2007 年，柴天佑院士憑借在控制領域取得的突破性成果，在新加坡召開的 IEEE Multi-conference on Systems and Control 國際會議上獲得首屆國際控制研究杰出工業成就獎，并應邀作一小時大會報告。

柴天佑

理論成果只有應用于生產實踐才能轉化為生產力。柴天佑院士將科研人員分成不同的小組，分頭開始針對電熔鎂爐、磨機、豎爐、回轉窯等耗能設備展開研究。2005 年，研究中心科研人員進駐大石橋遼寧群益集團營聯鎂質耐火材料有限公司，開始了在電熔鎂生產線上的實驗研究。2006 年在試驗爐上取得成功后，節能效果明顯。嘗到甜頭的電熔鎂企業老板又在 5 臺爐子上安裝了運行反饋控制系統，五臺爐子很快投產，節能增效的效果更加明顯。

柴天佑團隊在零失誤的情況下，完成了電熔鎂爐專用智能運行反饋控制技術的研究與實踐工作，發明了針對電熔鎂爐單獨運行的特點的嵌入式控制系統，研制了電熔鎂爐智能運行反饋控制軟件，為企業打造出一個超強大腦，實現了生產線的全流程控制，在自動控制領域樹起了東北大學的品牌。

柴天佑在辦公室（二）

奏響智能制造國際強音

2011 年 12 月 5 日，流程工業綜合自動化國家重點實驗室正式揭牌，昭示著一個新航程的開啟。實驗室立足面向國家流程工業發展的重大需求，解決實現流程工業綠色化與綜合自動化的關鍵科學與技術問題，形成具有自主知識產權的核心技術成果，為我國流程工業實現綠色化與綜合自動化，為由制造大國向制造強國邁進提供科學技術支撐。

站在新的起點，實驗室針對流程工業綠色化與自動化的重大需求和控制技術的前沿問題，開始向更高的目標闊步前行。

鄭州鋁廠 70 萬噸拜耳法氧化鋁生產線研究的綜合自動化系統、排山樓金礦綜合自動化系統、山西鋁廠熟料窯控制系統、長春污水處理廠綜合自動化系統、20 萬千瓦國產機組鋼球磨中儲式制粉系統、元寶山發電廠進口 30 萬千瓦發電機組、撫順鋼廠的煉鋼—精煉—連鑄—連軋四位一體合金鋼棒材新流程生產線、越南氧化鋁生產過程自動化系統、巴布亞新幾內亞的開發施工項目…… 實驗室在柴天佑院士的帶領下不斷挑戰新項目，取得新成果，在冶金、電力、環保等行業建立了一批用高新技術改造傳統產業的成功范例。

多年來，東北大學流程工業綜合自動化國家重點實驗室在柴天佑的帶領下，面向國家流程工業高效化與綠色化的重大需求，開展基礎研究與前沿高技術研究，在大型全流程生產線成功建立節能降耗效果顯著的綜合自動化示范系統，為工業化和信息化深度融合樹立了典型示范。

實驗室依托教育部國際合作聯合實驗室、遼寧省“一帶一路”聯合實驗室、國家留學基金委創新人才國際合作培養項目和 2 個學科創新引智基地

（111 計劃）開展廣泛而深入的國際交流與合作。引智基地的 Frank Lewis 教授獲 2019 年國際科技合作獎。

近年來，實驗室與國際合作單位聯合承擔科技部戰略性國際科技創新合作重點專項等項目 30 余項。實驗室成員應邀在 IFAC 和 IEEE 等系列國際會議作大會特邀報告近百次；國際合作成果榮獲國際科技合作獎和中國政府友誼獎。

2019 年起，實驗室還創辦了“工業人工智能國際會議（IAI）”，旨在推動深入國際交流和領域發展。

實驗室研究成果獲得國際權威專家的高度評價。國際控制領域最高學術組織 IEEE 控制系統協會三任主席 F. Bullo 教授、M. E. Valcher 教授和 R. Tempo 教授來訪后均在業界頂級期刊 IEEE Control Systems Magazine 上撰文贊揚實驗室：“實驗室聲譽很高，是一個真正獨一無二且令人敬佩的研究中心?！薄安窠淌谌〉玫某删驮趪H自動化領域不可比擬?！?/p>

（文：張蕾）