高为炳简介

高为炳，河南省卫辉市人，自动控制专家，航空教育家，中国科学院院士。

在四十余年的科研工作中取得多方面的成果：在非线性控制系统理论研究中，在绝对稳定性及用谐波平衡法研究含多个非线性元件的系统等方面取得了重要成果；在变结构控制理论研究中首创了“趋近律方法”，得到广泛应用；在大系统理论研究中提出了稳定性分析的多层结构分解法和动态递阶控制方案；在机器人控制方面，独创了多机器人协同工作的“主—助”控制策略；在航天控制研究中，提出了大型空间柔性结构状态观测和控制的新方法。

高为炳，1925年12月15日生于河南省汲县（今卫辉市），小时候目睹了国民党政府的腐败，饱受列强欺凌，又从书上读到爱迪生的故事，使他从小学时就有了做一个发明家，用科学救国的强烈愿望。因此他学习非常刻苦，总希望学到更多的知识来实现自己的理想。高中毕业后，家里给他在邮局找了工作，但他却决心离开家乡，外出求学。他先去南京上大学，日军进攻南京时，又长途跋涉去后方西安上学。一路上历尽艰辛，有一次还被土匪抢劫一空。这些都没能动摇他继续求学的决心，最后终于考取西北工学院航空系。在那里他有幸受到国内许多一流学者的教诲，其中给他印象最深的是：当时刚从美国回来的王俊奎教授上第一节课就给同学们散发了自己刚在国外发表的论文，论述了对导弹进行改进后可提高射程许多倍。这在高为炳思想上产生很大震动。他说，这时他才懂得什么叫科学研究，也使他的理想从当一个发明家变为做一个科学家。在以后的几十年中，他的这一理想和信念从未动摇过

1925年12月15日出生于河南省汲县（今卫辉市）。

1944-1948年在西北工学院航空系学习。

1948-1950年任西北工学院助教、讲师。

1950-1951年任清华大学航空系讲师。

1951-1952年哈尔滨工业大学研究生毕业，任理论力学教研室主任。

1952-1994年任北京航空学院（后更名为北京航空航天大学）讲师、副教授、教学研究科科长、理论力学教研室副主任、教授、第七研究室（系统与控制研究室）主任，研究生院副院长。

1994年3月30日病逝于北京。

高为炳曾任中国航空学会常务理事，自动控制专业委员会主任，中国自动化学会常务理事，国务院学位委员会自动化学科评审组召集人，国家自然科学基金委自动化学科评审1组组长，国家教委科技委自动化学科组组长，人事部博士后管委会专家组成员等职。他还担任《控制与决策》副主编，《自动化学报》编委，美国《电子电气工程师协会工业电子学汇刊》国外副主编，中国科学院机器人学开放实验室学术委员会主任，国内10所大学的名誉教授、顾问教授或者兼职教授，是我国自动化领域德高望重的学术带头人之一。

1高为炳.运动稳定性基础.北京：高等教育出版社，1987

2高为炳.非线性控制系统导论.北京：科学出版社，1989

3高为炳.变结构控制理论基础.北京：中国科学技术出版社，1990

4高为炳，霍伟.大系统的稳定性、分散控制及动态递阶控制基础.北京：北京航空航天大学出版社，1994

5高为炳.变结构控制的理论及设计方法.北京：科学出版社，1996

6高为炳.关于非线性控制系统的稳定性问题.自动化学报，1964，2（1）：16-27

7高为炳.用谐波平衡法研究具有几个非线性元件的单回路调节系统.自动化学报，1964，2（3）：136-145

8W.B.Gao.Ontheabsolutestabilityandstabilitydegreeofnonlinearsystems.ScienceSinica,1966,XV(l):107-122

9W.B.Gao.Themultilayerstructure,stab

非线性控制系统理论研究成果卓著

高为炳是我国最早从事非线性控制系统理论研究的学者之一。早在60年代就对Lur’e直接控制系统开创性地引入了“消除中间变量法”，导出了最少保守性的绝对稳定性判据，迄今仍是国际上同类工作中最好的结果，并为1969年出版的著名著作《NonlinearDifferentialEquationsofHighOrder》所索引。他解决了用谐波平衡法研究含多个非线性元件系统的自激振荡问题，对强迫振荡的存在性条件和自激振荡的稳定性等问题的研究得到了重要结果。他还提出了“谐波线性化D-域方法”，系统解决了二阶非线性系统的多类稳定性问题。他的这些重要研究成果被钱学森、宋健的名著《工程控制论》索引。

进入80年代后，高为炳和他所指导的研究生对现代非线性控制理论中的一批基本问题开展了系统和深刻的研究，发展完善了动态扩张算法，发现了非线性系统新的不变量——本性秩，解决了非线性系统最小阶动态

高为炳在教育战线耕耘一生，从50年代起就因课堂教学效果好而成为北航具有极高声誉的优秀教师，深受学生尊重和爱戴。“文化大革命”后他开始指导研究生。他对研究生一贯坚持高标准、严要求。他曾在讨论班上给研究生做了《科学研究与博士论文的典范》的报告，报告中给出的科学研究典范是现代控制理论的创始人卡尔曼，博士论文典范是稳定性理论的创始人李雅普诺夫。他认为只有敢于提出高标准，才可能在科研中有所突破，他激励研究生学习科学大师的治学态度和研究方法，树立起一生从事科学研究的榜样。尽管高为炳熟知世界自动控制学科发展动态，又有在随身携带的小本上记下许多待研究课题的习惯，但他从不给学生指定具体研究课题，而是要求研究生全面了解和仔细分析所从事研究方向的历史和现状，自己找出世界前沿课题。他说他指导研究生的原则是：可说可不说的不说，可多说可少说的少说，尽可能发挥学生的主动性和创造性。在他看来，导师“扶”出来的研究生在当今科

变结构控制理论是50年代由苏联学者创立的一种控制系统设计方法，经典的变结构控制理论主要研究用相变量描述的单变量线性系统。进入80年代以来，受控对象、运行环境和所要完成的任务越来越复杂。如何设计控制器，使得受控系统对外部干扰及内部参数变化具有较强的鲁棒性成为自动控制领域的中心课题之一。在这一背景下，变结构控制理论由于其普遍适用性、对干扰的鲁棒性、控制形式的简单实用性等特点而引起人们的广泛研究和应用。用传统变结构控制理论设计多输入对象的变结构控制器时，会导致求解高阶联立不等式组，一般不能得到解析解，无法求出控制器。为克服这一困难，高为炳提出了“趋近律”方法。这一方法可将传统方法中求解高阶不等式组的问题简化为求解一个简单的代数方程，并通过适当选取方程中的函数和参数，可得到各种不同控制性能的变结构控制器。这一方法从全新的途径解决了多变量系统变结构控制器的设计问题，简明有效，易于设计，且可推广到多种类