方崇智


笔名磊明。安徽合肥人。1961年毕业于上海师范学院中文系。历任上海市松江县教师进修学校教师,松江县教育局干部,县第二中学语文教师,高级教师。松江区文联副主席。1959年开始发表作品。1997年加入中国作家协会。

方崇智 - 简介

笔名磊明。安徽合肥人。1961年毕业于上海师范学院中文系。历任上海市松江县教师进修学校教师,松江县教育局干部,县第二中学语文教师,高级教师。松江区文联副主席。1959年开始发表作品。1997年加入中国作家协会。

方崇智,自动控制工程学家,中国生产过程控制教育的开拓者之一。长期致力于自动控制理论、过程控制系统的科研和教学。创建了中国最早的过程控制专业,建立了过程控制的教学、科研体系,取得了许多重要科研成果。培养了大批高级专门人才,为中国自动控制学界和过程控制事业的发展作出了突出贡献。

方崇智 - 生平

方崇智,1919年11月25日出生于安徽省安庆市,

自幼苦读诗书,记忆力超人。15岁考入江苏省立扬州中学高中部普通科,毕业后考取交通大学和中央大学的机械系。由于当年抗日战争爆发,一年后才历尽艰辛,辗转到重庆中央大学攻读机械工程,1942年毕业,获工学士学位。毕业后在昆明中央机械制造厂任技术员,三年的工厂工作实践,为终身工作打下了良好的基础,牢固树立起理论联系实际的作风。1945年考取公费留学英国,先在英国著名的机床制造公司NewallEngg.Co.和曼彻斯特大学学习,翌年转入伦敦大学玛丽皇后学院攻读博士学位,在传热学方面取得突出研究成果,获得英国科学技术研究部(DSIR)研究基金的资助。

在英国留学的四年,是方崇智完善知识的重要时期,面对一流的科学技术、丰富的图书资料,他如饥似渴地涉猎了大量书籍。他经常利用假期到英国许多公司考察、实践,凭借赴英之前在昆明中央机器厂的工作经验,自己动手制造实验设备,出色地完成了《TheMechanismofDropwiseCondensation》博士学位论文,1949年获哲学博士学位。

在英期间,受英国学者的熏陶,形成了严谨的科学作风、实干的工作精神和专心育人的师德。回国之后,始终以这些精神对待自己的工作,教育自己的学生。

在他学成之时,正值新中国成立前夕。在这人生的十字路口,他得到了当时在伦敦的中国进步青年组织的帮助,先赴香港,转道天津,于1949年9月来到了北京。他之所以要在此时回到祖国,就是因为自幼饱尝旧社会连年战祸之若,现在终于要解放了,国家百废待兴,回国有用武之地、要借西方国家先进的科学技术,发展民族经济,强大自己的祖国。他深感民族文化水平不高,国家难以强盛,民族难以兴旺,于是立志献身教育,献身科学。在巧遇当年中央大学的老师李酉山教授之后,方崇智应邀受聘北京大学工学院机械系副教授。

1952年中国院系调整,调到清华大学动力机械系任副教授。1956年,开始为培养研究生辛勤耕耘。1962年晋升为教授。1981年中国恢复学衔制度后,他被评为首批博士导师,成为清华大学自动控制理论及应用科学家的学术带头人。历任清华大学汽轮机及自动化教研室主任;热工量测及自动控制教研室主任;工业仪表及自动化教研室主任;清华大学自动控制学会理事长,名誉理事长;中国机械工程学会理事;《自动化学报》编委、顾问;高等工业学校热工仪表及自动化专业教材编审组副组长,高等工业学校仪器仪表类专业教材编审委员会副主任委员。为中国科学教育事业的发展做出了积极贡献。

方崇智 - 职业生涯

“过程控制”学科的创始者

几十年来,方崇智为创立过程控制学科呕心沥血,做了大量工作。50年代,在中国高等学校,过程控制还是一个缺门。1955年经苏联专家建议,清华大学设立了热能动力装置专业自动化专门化,当时方崇智教授在汽轮机教学和科研实践中,已发现自动控制是推动电力工业发展的重要因素,于是毅然服从工作需要,组建教研室,担负起电站自动化专门化的教学任务。这就是清华1960年成立的热工量测及自动控制专业的前身,它实际上也是中国过程控制专业的第一个雏型。

他主持制定了专业教学计划和课程建设规划,明确了学科方向,描绘出了这个学科体系的基本轮廓。1957年2月,他为“自动化”专门化的学生讲授“自动调节系统及计算”,随同听课的还有来自兄弟院校的教师和设计院的技术人员。1958年,他为中国第一期自动化进修班讲授“发电厂锅炉设备的自动调节”,还开出了“自动调节原理”、“热工过程自动控制系统”等多门课程,为国内许多高等院校培养了一批从事过程控制科研和教学的骨干。这些学术骨干回到中国各地后,同建国后陆续回国的有关专家一起,先后建立了各类过程控制专业,在中国逐步形成了过程控制学科。

在形成国内过程控制学科的过程中。方崇智起了积极的主导作用。50年代党号召向苏联学习,吸收苏联高等教育经验,改造旧的教育制度,他毫不犹豫地响应号召,积极学习俄文,以便更好地学习苏联的经验。然而,方崇智凭着早年在英国接触到的事实,认为在学习苏联的同时,不应该完全放弃向西方国家学习的可能。因此,在50年代后期,他就开始自觉地注意西方国家的技术发展动向,并着手分析研究西方有关过程控制的图书和资料,他很快发现苏联的仪表工业比较落后,加之其工业生产设备和工艺陈旧,以致各个工业部门的仪表自动化的装备和技术水平明显落后于西方先进工业国家。同时也深深感到苏联高等教育的专业设置太专太窄。不符合中国经济建设需要,他认为许多工业部门对仪表自动化专门人才的需求是共同的。完全应该也有可能拓宽专业面。1960年就是本着上述指导思想,他组建了热工量测及自动控制专业,开始采用西方国家有关过程控制的教材。这些都深深地影响了国内许多高等学校过程控制专业的形成和发展。此后几十年,他坚持在过程控制科研和教学的第一线,以发展中国的过程控制事业为己任。当然过程控制学科的形成和发展,要靠众人的努力,但是方崇智作为这个学科的主要带头人,无论在清华大学或是在中国都起到了十分重要的作用。这也是他受到中国众多过程控制学者尊敬和爱戴的原因之一。

为了发展中国的过程控制学科,方崇智始终孜孜不倦地探索着,提出了许多新观点和新构想,扩大了过程控制学科的外延,丰富了过程控制学科的内涵。撰写了以经典控制理论为基础的过程控制学科的论著和教材。到70年代末期,方崇智又及时地将以状态空间描述为基础的现代控制理论移植到过程控制中,并为师资水平的提高专为教师开设了“现代控制理论”课,他积极开展有关系统结构、建模方法、多变量系统设计、过程计算机控制等科学研究,同时提倡研究非线性控制、鲁棒控制、适应性控制、预测控制、容错控制、模糊控制、基于专家系统的控制、基于模式识别的智能控制以及过程故障检测与诊断的研究,不断拓宽了过程控制的研究领域。至80年代,以现代控制理论为基础的高等过程控制学科也就逐步形成了。1987年方崇智又参考国外把CIMS(ComputerIntegratedManufactureSystem)的概念移植到过程控制学科的发展中,提出中国也应在连续生产过程中进行计算机集成制造系统的研究,将工厂全部生产活动所需的信息和各种分散的自动化系统有机地集成起来,形成一个能适应生产环境不确定性和市场需求多变性达到总体最优的高质量、高效益、高柔性的智能生产系统。这种设想把过程控制推向综合自动化的高度,必将对国民经济产生深远的影响。

在创建和发展过程控制学科的过程中,方崇智始终认为科研是学科发展的生命线。自50年代以来,他亲自领导和主持过多项科研工作,如直流锅炉的动态特性研究、电站自动化系统、化肥生产过程最优控制、煤气四遥系统、建模理论和方法、快速辨识算法、加热炉自动控制系统、故障诊断理论与方法、芳烃联合装置计算机监控系统,精馏塔优化控制、长输管线的查堵检漏、预测控制等,其中芳烃联合装置计算机监控系统获石化总公司科技进步二等奖,长输管线的查堵检漏的研究多次获国家自然科学基金的资助。在国外杂志和会议上发表了许多高质量的论文,受到国内外专家的好评和重视。加热炉建模与优化、预测推理控制以及双线性系统的辨识及自适应控制获教委博士点基金的资助。

方崇智认为:发展过程控制学科,除了大力开展科学研究外,教材和实验室建设也是不容忽视的。早在1962年他就亲自编写了“自动调节原理”、“热工过程自动化”等专业教材,80年代又相继组织编写了“过程控制”、“过程辨识”、“过程计算机控制”等高质量的教材,并把美国著名过程控制专家Shinskey的著作《过程控制系统》翻译成中文出版,推荐作为教学参考书。《过程控制系统》一书曾获化学工业出版社优秀图书奖,颇受国内同行欢迎。《过程辨识》一书曾获清华大学优秀教材奖,在国内影响很大,受同行好评并推荐参加中国优秀图书评比,台湾某出版社亦准备发行此书。

方崇智十分重视实验室建设。早在60年代,他就明确提出“没有实验室水平就没有专业水平”的指导思想。在他的影响下,实验室成为教师的活动中心。在实验室建设中,他总是亲自设计、亲自动手,经他一手建设起来的实验设备不下十几种,如水力模拟控制系统、热交换器模拟控制系统、长输管线模拟故障诊断装置等,这些实验设备在教学和科研中都发挥了很大的作用。经历了三代改型的水力模拟控制系统曾多次获教学实验奖。它们对国内同类专业实验室建设起了推动作用。

“自动控制理论及应用”学科的学术带头人

随着科学技术的不断发展,方崇智的研究领域也在不断拓宽,他没有把自己局限于单一的过程控制学科上,而是挑起了“自动控制理论及应用”学科学术带头人的重任。该学科覆盖以下五个专业方向:控制理论、控制工程、工业过程计算机控制与管理、计算机集成制造系统及控制系统仿真,该学科设有硕士生、博士生培养点和博士后流动站。于1988年被评为中国高等学校重点学科。他为该学科发展方向、制定发展规划、培养学术梯队倾注了大量心血,使该学科的学术水平在国内始终处于领先地位,各项工作成果显著,仅“七五”期间就获国家奖4项、部委级奖12项、经鉴定达到国际水平的13项、年经济效益超过百万元的8项、专利4项、发表论文366篇、出版教材专著23本,1991年1月他所指导的一名博士生还获得中国“做出突出贡献的中国博士学位获得者”荣誉称号。

多年来方崇智所主持的科研工作一直跟踪本学科的世界前沿,在故障诊断理论和方法研究及过程建模与优化控制等方面均取得了丰硕成果。特别是为了保证生产过程安全可靠、高效能地运行,除了对生产需要实施良好的控制外,还要求对生产过程进行实时监视,以便当生产过程出现故障时能够及时发现并加以处理。由此形成的故障诊断和预报研究方向引起方崇智的特别注意。80年代初便开始组织力量,探索故障诊断的理论和方法,几年来相继获得许多重要的研究成果,在国内处于领先地位。在长输管线模拟实验装置上,利用相关分析法。模型残差分析法对长输管线泄漏和堵塞的研究获得了与国际水平相当的成果,工业管线上的初步试验结果证明具有良好实际应用前景。在大型旋转机械故障诊断方面提出一种新的基于向量投影的故障诊断方法,通过观察故障信号向量在观测信号空间上的投影来实现故障检测与分离,较传统的谱分析法对故障检测的灵敏度高,计算量小,更重要的是可以进行实时检测。近年来,结合人工智能技术,方崇智又提出一种新的故障诊断模式,即将基于数学模型的故障诊断、故障-模式匹配、基于逻辑模型的故障诊断、时间-空间分析、逻辑滤波器和状态观测器等故障诊断方法综合起来,在柔性黑板结构的支持下,实现高性能的故障检测与诊断。

在故障诊断理论方面也做出了重要的贡献。首次推导了故障检测观测器的一般结构,摆脱了以往的检测观测器形式上的约束,为获得最大故障分离信息准备了必要条件。同时提出一种故障分离的鲁棒性原理,进而研究用鲁棒观测器来实现故障分离。在此基础上,一方面利用线性系统理论研究检测观测器的性质及其解法,另一方面利用逻辑代数和鲁棒性向量概念对故障的可分离性、故障分离及诊断的推理过程进行了研究。在这两方面的研究基础上,导出了提取最大故障分离信息的方法,并构造了高度系统化的故障诊断系统设计方法,这套故障诊断理论已在国际上发表了多篇论文,深得国际故障诊断专家的赞赏。

方崇智 - 培育人才

从40年代末开始,方崇智已在教育战线兢兢业业工作了四十多个春秋,如今已可谓满天桃李。他博才多学,先后曾讲授过“机械制图”、“材料力学”、“热工学”、“传热学”、“汽轮机”、“汽轮机自动调节”等多门课程。1956年,他开始主讲“调节原理”和“热工过程自动化”等专业主干课程。方崇智曾多次主持制定了过程控制专业的课程设置和教学大纲,组织编写出版了《过程控制》等著作,并积极参与中国高等院校过程控制专业教材的编审工作。即使“文化大革命”中受到不公正待遇之时,还冒着危险保护即将出版的教材手稿。1979年以后,方崇智投书国家教委,阐明设置过程控制专业的意见并又一次亲自主持修订了过程控制专业的教学计划,引进现代控制理论,更新了过程控制的教学内容。他亲自上讲台讲授“控制工程”、“现代控制理论”、“过程辨识”等课程。在他的领导下,过程控制专业的教学水平在国内始终是领先的,有些课程的水平与国际上同类学校相比也毫不逊色。他特别强调理论联系实际,教育与生产实践相结合,他认为过程控制理论的发展必须而且只能与生产实际相结合。培养学生的要求必须符合中国的实际。中国生产部门仪表自动化方面的技术力量薄弱,往往要求毕业生入厂后就能独立承担第一线工作,因此对本科毕业生的要求不仅要有坚实的理论基础,系统的专业知识,还应有实际动手能力。这些体现在教学计划中就是加强教学实验、课程设计、生产实习和毕业设计等实践环节。许多在生产第一线工作的校友都深有感慨地说:“教学中的各实践环节,使我终身受益。”

自1956年起,方崇智开始培养过程控制学科方向的研究生。依靠中国自己的力量培养高层次专门人才是他多年的夙愿。到目前为止培养的研究生(包括硕士生和博士生)已有几十人。他对研究生的培养非常认真,而且逐渐总结出一套独特的做法:在攻读学位期间,要求硕士生阅读文献不能少于50篇,发表文章不少于1~2篇;博士生阅读文献不能少于100篇,发表文章不少于2~3篇,并且希望至少有一篇要发表在国际杂志上;做开题报告之前,必须就所研究的课题检索国内外研究状况;研究课题必须有明确的生产背景;每个学期都必须向他提供一份书面报告或作一次口头汇报;来自非过程控制专业的研究生至少必须补齐过程控制专业的课程,并定期进行检查等等。方崇智还特别强调,在扩大和加深研究生知识面的同时,要注意培养提高研究生的能力,包括培养研究生对科学问题的思维能力,组织他们积极参与学术讨论,提高对研究新问题的敏锐感,加强培养研究生对科学问题的综述能力。坚持理论探索与实验研究并重。他所指导的研究生不容许仅停留在理论的推导上,要求理论必须得到实验的检验。他所写的著作和论文特别强调理论联系实际。他所作的学术报告不仅体现学科的前沿,而且让人觉得实实在在,既可攻克,又具有重大的国民经济意义。        

治学严谨是方崇智突出的特点之一。他常说,严谨的科学作风是成功的关键。对于所领导的课题,他总是亲自定目标,落实计划,明确技术难点,关键的调研、实验他总是亲临现场,要求数据必须可靠、分析必须有根据,写成文章必须句句站得住脚。确定新的研究方向,他总要详细地听取汇报,并亲自到图书馆查阅国内外的发展动态。几经分析推敲,方可允许付于实施。从不说无根据的话,从不做无把握的事。自己或别人写的文章或著作,他总是逐句逐段地批阅,尽量做到准确无误,对己对人他都是严格要求,他的这种作风深深影响了他所领导过的教研室,使许多学生受益匪浅。

方崇智 - 个人简历

1919年11月25日出生于安徽省安庆市。

1934—1937年江苏省立扬州中学高中部学生。

1938—1942年中央大学机械工程系学生,获工学士学位。

1942—1945年昆明中央机器厂技术员。

1945—1949年先在英国Newall机床制造公司及曼彻斯特大学学习,后转入英国伦敦大学攻读博士,获哲学博士学位。

1949—1952年北京大学工学院机械系副教授。

1952—1970年清华大学动力机械系副教授、教授。汽轮机及自动化教研室主任,热工量测及自动控制教研室主任。

1970年—清华大学自动化系教授,工业仪表及自动化教研室主任,自动化系学术委员会副主任委员。

方崇智 - 主要论著

1方崇智,肖德云.《过程辨识》,北京:清华大学出版社,1988。

2方崇智译.《过程控制系统》.北京:化学工业出版社,1982。

3王锦标.方崇智.《过程计算机控制》.北京:清华大学出版社,1992。

4方崇智.敦瑞堂译.《高压汽轮机》上、下册,北京:电力工业出版社,1957。

5陶洛文,方崇智,肖德云.“以辨识为基础的长输管线故障定位”,《清华大学学报》,1986,第26卷,第2期,69—75。

6陶洛文,方崇智.肖德云.“管内不恒定流的辨识及其应用”,《水利学报》,1986,第5期,44—48。

7C.Z.FangandL.W.Tao.“Distributedparameteridentifi-Cationoffluidpipelineusingsensitivitymodel”,《J.ofPipelines》71987,53—63。

8陶洛文,方崇智.“一类非线性分布参数系统的状态观测器”、《控制理论与应用》,1987,第4卷,第4期,48—55。

9葛卫,方崇智.“一类鲁棒观测器的存在条件”,《自动化学报》,1988,第14卷,第1期,31—37。

10陶洛文,方崇智.“基于优化方法的非线性观测器设计”.《自动化学报》,1988,第14卷,第1期,45—50。

11W.GeandC.Z.Fang.“Detectionoffaultycomponentsviarobustobservation”,《Int,J.Control》,1988,Vol,47,No.2,PP581—599.

12L.W.TaoandC.Z.Fang.“Robustobserverdesignforfluidpipeline”,《Int.J.Control》,1988,vol.47,No.2,601—613.

13L.W.TaoandC.Z.Fang.“Stateestimationofoutputde-coupledsystemswithapplicationtofluidpipeline”,《IEEETrans.onInd.ElectronicS》,1988,Vo1.35,No.3,469—475.

14C.Z.FangandW.Ge.“Failureisolationoflinearsystems”,《Proc.of12thIMACSWoredC0ngress(Paris)》1988,vol.Ⅱ,442—446.

15方崇智,陶洛文,徐用懋,王桂增.“基于现代估计理论的长输管道自动监测”。《油气储运》,1988,第7卷,第6期。

16W.GeandC.Z.Fang.“ExtendedrobustobserVationap-proachforfailuredetcction”,《Int.J.Control》,1989,vol.49,No.5,1537—1553.

17董东,王桂增,方崇智.“基于Kullback信息测度的长输管线的故障诊断”.《清华大学学报》,1989,第29卷,第4期,37—44。

18孙西,金以慧,方崇智.“具有多级滞环非线性系统的自适应控制”,《清华大学学报》,1991,第31卷,第1期,38—44。

19孙西,金以慧,方崇智.“滞环非线性系统的加权自适应控制”,《自动化学报》,1991,第17卷,第6期,549—557。

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