2014年，黄琳与夫人于西昌卫星发射中央。

甚么是节制科学？当他人问起本身的专业时，北京年夜学黄琳院士老是颇有耐烦地注释：“已往的机械体系其实不需要主动节制，像古代的车子，由人或者者马拉着它前行。此刻，因为运动速率、精度及机能的要求，假如没有主动节制装配，飞机飞不了、火车跑不动。好比潜水艇，假如咱们要求它于很短的时间停到一个指定的位置，就触及力学体系的节制。”

“现代的机械体系，险些都需要主动节制。”为了让飞机、火车运行患上更稳更快，为了咱们的糊口越发便捷，黄琳终生一生没世致力在节制科学。

节制论有效又好玩

1935年11月30日，“一二 九”运动前九天，黄琳出生于江苏扬州一个中学西席家庭。彼时，正值平易近族存亡生死之际，黄琳的童年又饱受肺病扰乱，糊口十分艰苦。1937年年底，日军残暴的屠戮伸张至扬州，黄琳全家最先了逃亡糊口，于泰州屯子一带展转遁迹。

“咱们住于老黎民家，泰半夜枪声一响马上就要从被窝里爬起来逃亡，如许的情景始终记忆犹心。”黄琳曾经如许回忆本身的童年。于此时期，父亲断断续续地于遁迹所四周的中学或者师范黉舍教书，赚来菲薄单薄的薪水养活全家。直到抗日战役竣事，全家才从头于扬州稳固下来。黄琳的母亲因对峙不于日本人手下干事，名字上了扬州的忠贞榜，随后被录用为下铺街小黉舍长；父亲厥后成为新中国建立后扬州中学第一任校长。这段流离失所的糊口铸就了黄琳深挚的家国三木SEO-情怀。

1953年，进修成就优秀的黄琳考入北京年夜学数学力学系。一最先，黄琳更想读的是数学，但身为中共党员的他，服从构造摆设进入新建立的力学专业进修。很快，黄琳发明这个选择是准确的——“由于钱学森师长教师回来了”。

黄琳回忆，第一次与钱学森师长教师相见是1956年2月。那时钱学森早已经名满全国，于中国科学院力学研究所教学“工程节制论”，北年夜数学力学系选了15论理学生前去听课，黄琳就是此中之一。这门课连续了半年多，“有效”又“好玩”的工程节制论一下激起了黄琳的兴致。可以说，恰是于钱学森师长教师的影响下，黄琳走上了节制理论研究的门路。

1957年，北年夜数学力学系请来了一名研究节制理论的学者——苏联专家托洛依茨基。托洛依茨基于北年夜开设了“非线性调治理论”课程，教学绝对于不变性理论。听了两位节制理论专家的课，年青的黄琳于很短期里就把握了工具方于节制范畴的重要结果，这为他厥后从事节制科学研究打下了坚实基础。

也是于1957年，黄琳到场了中国科学院数学研究所秦功臣研究员主持的运动不变性会商班。会商班以攻读俄国数学家李亚普诺夫的论文《运动不变性的一般问题》这一经典著作为主，并将重点放于他提出的“李亚普诺夫第二要领”上。

跟着进修不停深切，黄琳从懵懂的追随者逐渐成为了有自立设法的研究者。1959年年头，北年夜及一机部四局和中国科学院数学所有关职员构成研究小组，研究拟设计的喷气式飞机的稳固性问题，这项事情用时半年。介入项目研究的黄琳提炼出体系衰减时间的观点，并给出了预计。他的论文《衰减时间预计》（“Ontheestimationofthedecayingtime”）入选了1963年第二届国际主动节制年夜会。这位初出茅庐的中国粹者的论文，引起了一些国际知论理学者的存眷及会商。

1962年春，学界筹办召开天下一般力学年夜会，黄琳受周培源师长教师委派介入筹办事情，并应邀于年夜会上作了题为“有控体系动力学的若干问题”的陈诉。钱学森对于黄琳的陈诉做了具体的点评，于必定重要内容的同时，还有改正了黄琳对于一名美籍华人传授姓名翻译的过错。钱学森看待科学一丝不苟的立场，又一次让黄琳受益不浅。

经心编著前沿教材

于黄琳攻读研究生的末了一年，也就是20世纪60年月初，为了于北年夜数学力学系创立节制学科，他开设了反应其时国际前沿的一些节制课程，包括调治道理、非线性调治道理、高精度体系、随机输入下的线性及非线性体系及最优节制理论等。其内容多数出改过出书的专业册本或者期刊。他早年间开设的这些课程为我国节制科学初期成长造就了一批学术主干。

北京年夜学传授叶庆凯曾经撰文回忆：“记患上20世纪60年月初，正值坚苦期间，黄琳教员经常于严寒的教室中，手里拿着一本刚出书的外文书，把节制理论中的最新结果细心地、耐烦地先容给学生们。黄琳教员开设的课程内容往往于北京地域是独一的，经常能吸引其他高档院校的学生来听课。”北京航空航天年夜学传授毛剑琴在1957年入读北年夜，她回忆道：“黄琳教员授课时，我觉得到他的功底很深，不比是第一次讲这门课。”“我厥后几十年于主动节制理论和其运用范畴里从事的讲授及科研事情，也能够说就是于这时候获得发蒙及打下基础的。”

颠末几年的讲授实践，黄琳颠末重复揣摩，编写了一本合适北年夜数学力学系特色的教材，这就是“节制体系动力学”课本。黄琳收拾这本节制体系动力学课本，其基本起点是其时的教材或者课本基本上是由俄文翻译过来的，不克不及顺应北年夜的需要，他但愿本身新编的课本能表现有效、严谨及前沿的原则，使其更具备理科的特色。

也恰是于这一期间，黄琳于给北年夜数学力学系一般力学专门化的学生开设最优节制课程的基础上，将上课的讲稿举行增补编成为了“最优节制理论课本”。这本课本从最年夜值道理、动态计划、基在常微分方程理论的最速节制理论三个角度讲述最优节制，于其时是很少见的。

“节制体系动力学”与“最优节制理论”这两本课本凝结了黄琳多年血汗及努力，涵盖了其时很多节制理论最新结果，表现了他深挚的理论功底。值患上光荣的是，这两本因为汗青缘故原由被尘封了几十年的课本，颠末黄琳校正别离在2021年及2024年由科学出书社出书。

1969年，黄琳随北鼎力大举学系迁往陕西汉中，最先了于汉中分校近十年的事情糊口。此间，他曾经给留校的年夜学生补习数学课程，与同事去北京、天津及上海等地的科研单元调研怎样办一般力学专业，给汉中分校招收的工农兵学员上微积分课，还有领导1973级学员去绵竹汉旺的东方汽轮机厂及汉中的汉川机床厂开门办学。

于汉中分校藏书楼，黄琳读到不少新近出书的外文影印书。他发明，国际上节制理论的研究已经经成长成为具备相称范围的现代节制理论系统，就线性体系而言，已经经呈现了几个差别学派，用好几种要领举行研究。卡尔曼（Kalman）滤波理论与要领不仅得到了新的成长，并且已经经广为运用，于节制理论范畴呈现了关在体系辨识及参数预计的理论与要领，这些理论都与线性代数紧密亲密相干。线性代数起到云云年夜的作用，这使与国际科技界“掉联”多年的黄琳感应震撼。他有了写一本运用线性代数课本的设法，要用这个课本为中国节制与力学研究者填补线性代数的短缺。

汉中分校情况宽松，时间富余，黄琳最先了有规划的步履。他天天来回在藏书楼与居处之间，做了许多资料卡片，边堆集资料边写课本。于从汉中回北京前夜，他收拾完成为了全数课本，并在1978年年末油印了初版。

回到北京之后，黄琳用这套课本于国防科技年夜学、西北工业年夜学、西安交通年夜学、南京理工年夜学等高校及研究机构授课，听取同人的定见及建议，使用北京更为富厚的图书资料对于课本举行充分及修改，末了交由科学出书社，在1984年春季以《体系与节制理论中的线性代数》的书名正式出书，并在1986年及1990年前后两次重印。

《体系与节制理论中的线性代数》堪称是一本“万能的”线性代数东西书，节制学科需要的线性代数理论于这本书里险些都能找到，是其时学界、业界第一本与节制理论紧密亲密联合的线性代数基本理论著作。此书出书后，很快就成为了体系与节制等相干学科科研及讲授职员的主要参考书，为推进海内节制理论研究作出了主要孝敬。从2014年最先，已经是耄耋之年的黄琳又破费了4年时间当真修订并增补调解了这本专著的部门内容，该书的第二版在2018年由科学出书社出书。

黄琳的专著《不变性理论》及《不变性与鲁棒性理论基础》别离在1992年、2003年于北京年夜学出书社及科学出书社出书。这两部书都是他依据本身多年从事科研的经验而编著的，包罗了基础理论、最新的研究结果以和前沿研究所必备的常识及技巧，书中一些内容十分主要而于另外同类著作中很难找到。《不变性理论》得到第二届天下高档黉舍出书社优异学术著作特等奖，影响广泛而深远。

专注设置装备摆设节制学科

20世纪70年月末，跟着坚冰徐徐熔化，常识份子迎来了春季，但多年来形成的人材断层仍严峻制约着中国科技的成长。于这一形势下，黄琳除了了于天下多地宣讲他编写的运用线性代数以外，还有踊跃构造现代节制理论的各类进修班与讲座，以尽快缩小与外洋学界的差距。

1979年，他应中国科学院体系科学研究所的约请前去山西忻州主持节制理论进修班，这是鼎新开放后初次测验考试举办天下性节制理论进修班。黄琳还有前后应邀于北京、陕西、湖南、江苏、四川等地举行有关现代节制理论的讲学，他与同人们的辛勤支付为鼎新开放后我国节制学科成长起到了指导及打基础的作用。

与此同时，黄琳于北年夜创立了一般力学博士点及节制学科，于学科设置装备摆设、人材造就等方面作出了孝敬，为航空航天和相干范畴造就了一多量学术主干及优异人材。

2003年，黄琳被选中国科学院院士，其研究团队获得进一步充分。为凸起节制科学的特点，于他的努力下，“力学体系与节制”博士点建立，与本来的“一般力学与力学基础”博士点构成了一个年夜的一般力学学科。多年来，该学科点一直康健成长，取患了不俗的成就，前后得到教诲部天然科学一等奖及国度天然科学二等奖，造就出天下百篇优异博士论文作者，学科点跻身“双一流”设置装备摆设的上风学科。黄琳也是以得到北年夜西席最高声誉蔡元培奖。

黄琳认为，有特点的学科点就像优异的学派同样，除了了讲授及科研上的事迹外还有应有其怪异的文化与精力气氛。黄琳总对于学生说，做有价值的事情但不图虚名，存眷国际动态但不赶时兴，力图联合国度需求并耐患上住寂寞。这一思惟于他平生的事情中同心同德并深深地影响着他的学生们。曾经经于北年夜追随黄琳读硕士的中国科学院研究员洪奕光回忆：“黄琳教员的言语其实不多，但一语中的，诙谐且深刻。我领会更深的是他高高在上的学术境地，教员教诲咱们不要浮躁及急在发表文章，而是要从年夜标的目的、年夜问题入手做科研。”

北京航空航天年夜学传授郝飞曾经如许描写读博士时到场会商班的场景：“每一周一次的会商班，黄琳教员从未缺席过。他老是经由过程简朴几句点拨，让咱们茅塞顿开。会商班间隙，黄琳教员经常使用武侠小说中的一些情节来比方学术中的问题或者不雅点，我于年夜开眼界的同时，对于许多常识点也有了更深切的理解。”

黄琳认为，科学研究，最主要的是提出及解决问题，而不是这个问题是谁提出来、谁解决的。是以，当于研究事情中发明有价值的标的目的时，他会自动宣传并经由过程结合申请基金项目、举办会商班或者钻研会等情势请偕行介入此中，但愿经由过程互助更快地推出结果。

1992年，为了促成鲁棒节制研究于中国的成长，黄琳及中国科学院研究员王恩平于河北乐亭构造了为期一周的鲁棒节制暑期钻研班。到场这个钻研班的年夜部门都是青年学者，他们不仅获得了黄琳确当面引导，领略了他于学术上的深挚造诣及独到看法，还有领会到了良师益友般的体贴。其时到场钻研班的许多青年学者厥后都成为了这个范畴的卓异人材。

苦守学术一线

20世纪50年月，托洛依茨基于引导中国年青西席开展研究事情时曾经安插了如许一个标题问题：给定一个节制体系，并以体系状况的平方积分作为评价指标，其积分指标采用两种差别情势，经由过程选择最好参数来阐发两种指标的现实效果。针对于这类解析情势的平方积分指标，可否给出一般性的理论，这是其时国际学界十分体贴的问题。黄琳敏锐地留意到体系指标平方积分评价及李亚普诺夫要领之间的接洽，在1963年领导郑应平、张迪两个六年制年夜学生一路解决了这一问题，成立了二次型最优节制的存于性、独一性、线性节制律以和求解的迭代要领，并获得了单输入线性体系的顶点配置定理——这一研究结果早在国际近似成果近三年。因为相干研究结果是用中文发表的，文章于其时并无引起国际学界的器重。2014年7月，国际主动节制结合会（IFAC）推举黄琳为会士（IFACFellow），他于这方面的孝敬被正式列为推举理由之一。时隔半个世纪，中国早年于节制科学研究范畴的孝敬终究获得了国际承认及高度必定。

1985年，黄琳赴美国访学，结识了从事节制体系理论研究的霍洛特（C.V.Hollot）传授。颠末一年的互助，他们给出了有关参数不确定性鲁棒节制的成果，提出了闻名的棱边定理。棱边定理将参数空间中凸多面体的不变性判断问题转化为其一维凸起棱边的不变性判断问题，从维数的角度已经是最低，从而年夜年夜降低了计较量。这一成果对于参数不确定性体系鲁棒不变性研究作了庞大推进，被视作具备里程碑意义的结果，广被援用。

回到北年夜，黄琳迅速组建起以鲁棒阐发为重要标的目的的研究团队。从20世纪90年月最先，黄琳及他的团队常常于他家那间其实不很年夜的书房中睁开强烈热闹而富有成效的会商，于多项式族不变性方面摸索出了一批更为基本而深刻的研究结果——从要领论的高度使用集值映照等手腕，给出了界限定理和等价族的观点，由此很轻易获得棱边定理、哈利托诺夫定理及菱形族定理，为这些已经存于的主要结果提供了一个配合的、一般性的基础。

2006年，年过七旬的黄琳仍旧奋战于学术攻关一线。这一年，他应邀到场了于新疆马兰进行的“两弹联合”实验乐成40周年庆祝勾当。勾当事后，黄琳表情很是冲动，刻意把科研标的目的转到联合国度庞大需求的运用基础理论研究。

今后，黄琳领导他的团队最先举行崇高高贵声速飞行器的研究。他回忆：“其时有些单元仍旧用传统的工程措施去做这项研究，但不克不及实现有用的节制。咱们北年夜团队事前做了严密的预备，以非传统的要领终极一飞乐成。”黄琳团队的研究结果被研发单元认为“于我国崇高高贵声速飞行器节制器设计及实现实验飞行上起到了理论及要领的支撑作用”。

2010年，黄琳牵头申请的国度天然科学基金重点项目“近空间崇高高贵声速飞行器自立协调节制研究”获批。该项目以近空间崇高高贵声速飞行器为配景，以解决飞行器以崇高高贵声速于近空间飞行带来的非凡飞行节制问题为目的，对于飞行自立协调节制方面所触及的一些主要科学问题睁开深切研究，经由过程研究新理论、摸索新机制、成立新要领，取患了一批有价值的结果。

2011年，中国科学院信息技能科学部决议，依托北京年夜学、由黄琳领衔开展节制科学成长战略研究。于黄琳的构造下，14位两院院士、近百位来自各研究范畴专家学者介入了这一事情。项目召开了各类钻研会、事情集会近30次，此中，中国科学院信息技能科学部两次介入主理“节制科学的前沿与挑战”技能科学论坛。颠末两年多努力，项目组圆满完成为了使命，并由科学出书社出书了专著《中国粹科成长战略——节制科学》。

生在抗战年月，黄琳于病痛及流离失所中长年夜；成年之后，他的科研之路也是坎坷不服。但黄琳始终坚信久久为功，从不抛却。面临坚苦，他会想出各类措施努力降服，终究依附过人的勤劳，于基础理论研究范畴不停斥地新六合，为国度庞大战略孝敬本身的聪明。如今，黄琳90岁高龄了，对于在中国节制科学的将来，他布满期待。

（作者：韩芳 王金枝，别离系北年夜新闻网副主编、北京年夜学进步前辈制造与呆板人学院传授）

（原标题：为机械体系装上“年夜脑”——黄琳与节制科学研究）