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如车速监测、自动着陆、导航、车辆等。另一个方面是侧重交通运输工具本
身的自动控制，叫“运载工具自动化”（VehicleAutomation），如汽车燃烧
控制、高速列车自动控制、飞机自动驾驶、船舶航向自动校正、危险作业区
机器人的自动化作业等。
①实验室自动化
实验室自动化（Laroratory Automation），主要指在计算机支持下，以
传感为基础的各种现代实验室的自动化，到现在为止，已提出 20 多年了。
实验室包括各种物理实验室（如高能物理实验室、原子能实验室）、分
析测试实验室、医疗诊断实验室、生物技术实验室、工厂测试检验中心等。
实现实验室自动化的关键之一是分析测试仪表的电脑或智能化。
⑤自动化与就业问题
通过我们前面的介绍，想必大家对自动化技术已有一个比较全面的认
识。自动化技术发展到今天，已不仅仅是一个单纯提高劳动生产率的问题，
而是决定一个企业甚至一个国家未来前途的长远战略问题。美国麦道制造和
工程系统公司总裁克莱西曾一针见血地指出：“现代企业面临两种选择：要
么自动化，要么破产。”
自动化时代生机勃勃，到处充满机会，也到处充满挑战。让我们共同努
力奋斗，把握机会，迎接挑战，为实现我国四个现代化的宏伟目标而贡献自
己的力量吧！
控制自动化的前景
21 世纪的“无人化工厂”
在科学技术高速发展的今天，我们正在接近一个全新的时代：人类彻底
摆脱枯燥乏味的繁琐的劳动，自由自在地去发展人类特有的各种潜能，并全
身心地去探索那些人类目前无法达到的未知王国。这个时代就是机器人时
代。到那时，形式多样的“无人化”工厂将展现在人们眼前。
所谓“无人化工厂”，是工厂自动化的最高形式，但并不是真的无人，
只是与传统的工厂中布满工人的情况相比而言，“无人”工厂中绝大部分现
场工人将退出生产领域，仅有少数的工作人员从事监督和维护工作。
其实，随着工厂自动化的程度日渐提高，各种无人化生产线和自动生产
系统（如 FMS，CWIS 待）早已进入我们的现代化工厂。如美国底特律某汽车
制造厂在 1986 年投入使用的一条自动生产线。一排银色汽车底盘沿着生产线
流动到某个位置时便停了下来。底盘两侧的 6 个“焊工”立即投入工作，在
一个金属框架的周围迅速移动，把需要联接在一起的各种焊头飞快地焊接起
来。唰、唰、唰，23 秒钟便焊好了 250 个接头，技术当属一流。这些“焊工”
从不休息、偷懒，也不喝咖啡、聊天，更不会把吃剩的东西或果皮纸屑、烟
蒂酒瓶之类的杂物乱丢一气，不会把一个干净整洁的车间搞得一团糟。他们
不是一般的普通电焊工，而是机器人。
日本发那科公司，在向“无人”工厂进军方面更是走在前面。早在 1980
年末该公司就在日本富士山旁建成了一座有名的“无人”自动机械加工厂。
走进这家工厂的车间一看，其景象与通常的工厂大不一样。在各个生产岗位
上，电脑控制的机器人大显身手，一切井然有序。车间里听不到刺耳的噪声，
只有自动搬运车沿指定路线往返穿梭。车间内少数几名工人的主要任务是负
责巡视和维护运输设备。
基于“无人化工厂”同样的设想，科学家们还打算把未来工厂的仓库也
变成不用人管理的“无人”仓库。因为生产的飞速发展，产品种类的不断增
多，使得产品入库和出库作业日益复杂化，所以研制开发由电子计算机管理
的“无人”仓库（也叫信息仓库）是自动化技术发展的必然方向。比如日本
东京国际机场的仓库，送货和提货都已采用计算机自动控制。该仓库由地面
到顶棚都是用钢架搭起的，是一个空间得到充分利用的立体化仓库。在架子
中间，留有便于吊车自由通行的通道。这种吊车叫做滑吊，它有能把货物运
到架子上的钢臂（叉臂）。在搬运货物时，吊车就根据计算机的指令随时升
降，并把叉臂伸到所需要的任何地方去。比方说现在进货了，现场的计算机
操作员立即将产品的代码、数量和日期等数据输入计算机，计算机会根据现
有仓位情况，找出距离最近的空架，并向滑吊发出空架位置和入库的指令。
待滑吊工作结束，计算机自动把刚入库的货物信息存储下来，打字机同时把
这份数据打印出来。
从库里提取货物也遵循同样的操作原理，只要把产品代码和数量信息输
进计算机，整个过程就会自动完成，并在货物提走后，自动清除这部分信息，
同时在空余仓位增加新的数据。
不需要为各种货物预留存放位置，所有空架都可以得到充分利用。至于
什么货物存入在什么地方，计算机会记得一清二楚，完全用不着工作人员操
心。这样，仓库的利用率显著提高。
不过应该指出的是，虽然反映人类智力和现代科学技术水平的“无人化
工厂”和“无人化”等新鲜事物早已问世，但是它们目前尚不能成为影响社
会发展的普遍经济因素，还只能作为科学技术实验的开端。根据专家们预计，
只有到 21 世纪“无人化工厂”才有可能用于实际社会生产。
模糊控制论的进一步研究
无论是采用经典控制理论还是现代控制理论设计一个控制系统，设计者
必须事先知道受控对象的准确描述（数学模型），然后根据所建立的数学模
型以及预定的性能指标，选择恰当的控制规律，进行控制系统设计和调制。
然而，在许多情况下，由于受控对象过于复杂，很难用一般的物理、化学等
已有的规律来描述；些情况，则是没有适当的测量手段，或者测量仪器无法
进入需要测量的区域，以致无法建立受控对象的精确模型。
与此相反，对于某些难以采取自动控制的生产过程，有经验的操作人员
采用手动控制，却能收到令人满意的效果。在许多类似的事实面前，人们又
重新探讨人的控制行为的内在特征。模糊数学的创始人，著名的控制论专家
扎德（L．A．Zadeh）教授曾举过一个停车问题的例子，颇具启发性。
问题的提法是要将一辆车停在拥挤的停车场上两辆车之间的一个预留空
隙中。这个问题要用严格的控制理论方法来解决是非常困难的，即使用一大
型计算机也难以胜任。从实用角度看，它没有精确的解法。但对于一个熟练
的汽车司机来说，这只不过是最起码的看家本领。他只要大致观察估计一下
位置和距离，执行一些看似不很精确的操作就能把车准确的停在预定位置
上。在这里，精确控制不但不可行，而且也无多大必要。相反，人可以根据
观察，利用一些带有模糊性质的概念（如“向右偏一点’、“再往后倒一点”
等术语），而达到准确停车的目的。这就是模糊控制的基本思想。
在现实生活中，虽然有很多事情是清晰而精确的，但大量的事情恰恰是
模糊的。如明天的天气会怎么样啊，近来身体可好哇，他看上去很年轻呀，
等等，这些都是很模糊的概念。
表达这类模糊信息最有效的工具是模糊数学，它是 1956 年由英国学者扎
德创立的。
将模糊数学的思想方法引入自动控制领域，则形成了所谓的“模糊控
制”。模糊控制本质上是属于计算机数字控制的一种形式，模糊控制系统的
组成也与一般的数字控制系统类似。
模糊控制器的控制规则是基于手动控制策略。手动控制的作用虽然与自
动控制系统中控制器的作用基本相同，但手动控制策略是人们通过学习、试
验以及长期经验积累而逐渐形成的，而控制器的控制决策是基于某种控制算
法（如最优控制算法，自适应控制算法、分解与协调算法等）。因此，设计
模糊控制的关键在于用计算机可以理解的“语言”归纳手动控制策略。
模糊控制主要应用于工业生产过程控制，已有不少成功的例子，其结果
也很有吸引力。早在 1973 年，扎德就给出了模糊逻辑控制器的定义和定理。
世界上第一个模糊控制器是在 1974 年由英国的曼姆达尼（E．H．Mamdani）研
制出来的，并成功地用于传统控制方式难以奏效的锅炉和蒸汽发动机的控
制，获得了满意的控制效果。这一开拓性工作，标志着模糊控制论的诞生。
模糊控制的另一个十分有趣的研究领域是机器人的模糊控制。由于模糊
控制作用具有模拟人脑思维和控制的特点，而智能机器人正需要具备这种功
能，因此在机器人中采用模糊控制是很合适的。
如上所述，近年来国内外学者在模糊控制的理论和应用方面做了许多工
作，但是也应该看到还有不少问题有待于进一步研究解决。不过，有一点可
以肯定，随着科学技术进一步发展，模糊控制这枝控制领域中的奇葩，必将
更加光彩照人。
智能控制
“人为万物之灵”，人类发明了望远镜、无线电、雷达、激光、电话、
电视等，有了神奇的“千里眼”和“顺风耳”，人们还可以驾驭航天飞机去
“大闹天宫”。以微型计算机和人工智能为主要标志的新技术革命，是对人
类智力劳动的替代与扩展，将使人类除拥有自身的智能以外，获得体外的第
2 智能——人工智能。
一般来说，智能是指人类所特有的智慧和才能。智慧是指辩明事理、分
析判断和发明创造的能力；才能是指知识和能力。按照人工智能创始人温斯
顿（P．H．Winston）的定义，人工智能就是研究如何使计算机去做那些过去只
有人才能完成的智能性工作，这是一门新兴的边缘交叉性学科。
在自动化的初期阶段，系统比较简单，控制规律也不复杂，采用我们前
面介绍的常规控制方法就能完成任务。然而，随着社会和科学技术的不断进
步，各种生产过程的自动化、现代军事装备的控制以及航海、航空、航天事
业的迅速发展，都对控制系统的快速性和准确性提出了愈来愈高的要求。对
于各种规摸庞大、结构复杂的大系统，仅仅采用常规的控制措施是无法完成
综合自动化的。不过人们发现，如果把人的智能和自动化技术结合起来，却
能收到令人满意的效果。
关于智能控制，目前尚无统一的定义。有一种观点认为智能控制是自动
控制、运筹学和人工智能三个主要学科相互结合和渗透的产物，这种观点包
含了两层含义，一方面它指出了智能控制产生的背景和条件，即人工智能理
论和技术的发展及其向控制领域的渗透，以及运筹学中的定量优化方法逐渐
和系统控制理论相结合，这样就在理论和实践两方面开辟了新的发展途径，
提供了新的思想和方法，为智能控制的发展奠定了坚实的基础。
这种观点的另一层含义是说明了智能控制的内涵，即智能控制就是应用
人工智能理论和技术以及运筹学方法，与控制理论相结合，在变化的环境下，
仿效人类智能，实现对系统的有效控制。这里所说的环境指的是广义的受控
对象或生产过程及其外界条件。
智能控制是当前正在迅速发展的一个领域，各种形式的智能控制系统、
智能控制器相继开发问世。
由于历史的原因，我国在前几次技术革命时期落伍了，造成了我国在近
代史上的被动挨打局面，其恶果至今尚未完全根除。现在，人类正处在信息
革命和智能革命的攻坚时代，世界各国人工智能科学技术尚未形成质的飞
跃，这正是我国科学事业赶超世界先进水平的大好时机。因此，我们一定要
密切注意主宰未来的智能革命的进展，把握时代的脉搏，跟上世界科学前进
的步伐。愿我国能有更多的有志之士积极投身到这场史无前例的智能革命中
去，跟上时代、跟上世界，振兴中华，自强不息！
体育天地
体育的魅力
年轻的朋友，你喜欢体育吗？
你可曾有过这样的经历，忘记了疲劳和困倦，深更半夜爬起来，聚精会
神地守候在电视机旁，只是为了看一场发生在千万里以外的体育比赛的现场
直播。你可曾心甘情愿地排长队、出高价、走后门，使出浑身的解数去谋求
一张体育比赛的入场券，并在现场情不自禁地随着赛事的起落，或手舞足蹈，
或凝神屏气，或欢呼喝彩，或高声诅咒？在奥运会或其他重大赛事期间，你
可曾为中国队的命运而魂牵梦绕、揪心焦灼、抓耳挠腮、出汗发抖，当终于
取得最后胜利时一跃而起，振臂狂呼；当功亏一篑遭致失败时伤心懊恼，悲
愤莫名？这就是体育的魅力。
人们尽管性别不同、年龄不同、职业不同、经历不同、兴趣不同、观点
不同，甚至政见不同，但在对待本地、本国运动队和运动员的态度上却可以
取得惊人的一致。世界级的体育明星，则赢得了世界的喜爱，人们会破除地
界、国界的局限，宽容大度地看待他们的胜利，从他们的精彩表演中得到极
大的满足。奥林匹克运动有一个光荣的传统，运动场上的竞争是激烈无情的，
但无论胜利者还是失败者，他们所追求的目标都是全世界的团结、进步、和
平和友谊。据统计，通过各种手段观看 1992 年巴塞罗纳奥运会开幕式的达
35 亿人，占全世界总人口的 68％！这就是体育的魅力！
20 世纪 60 年代的中国乒乓球队、80 年代的中国女排、90 年代的“马家
军”，都曾在不同时期对我们国家的各个方面，发生过极大的鼓舞作用。全
世界的炎黄子孙都从中品尝了世界民族之林中平等一员的自豪感，昂首挺
胸，吐气扬眉，精神焕发。这就是体育的魅力！
体育的魅力是无穷的，是任何其他力量所无法代替的。
朋友，你想有一个健康的身体，精力充沛地投入到建设祖国和保卫祖国
的行列中去吗？请你参加体育吧！
朋友，你想成为一个具有坚定的自信心和独创性、热爱美、热爱生活的
人吗？请你热爱体育吧！
朋友，你想一展自己的特殊运动才能，为祖国和人民创造佳绩、赢得荣
誉吗？请你献身体育吧！
体育的魅力是无穷的！
体育运动之母——田径
田径运动是由跑、跳、投掷等项目组成的一种综合性项目。以时间计算
成绩的项目为径赛；以尺寸丈量计算成绩的项目为田赛。田径是各项运动开
展的基础，它又称为体育运动之母。现代田径项目已增到 59 项（其中男子
36 项，女子 23 项）。金牌数量居运动会项目之首。
田径两大部分项目的内容包括有：
田赛主要是跳跃和投掷。跳跃项目有 4 项：跳高、跳远、三级跳远、撑
竿跳高。这些项目一般认为是属于灵敏性和技巧性。其实它们比的是运动员
的速度、爆发力、腰腿力量、身体的柔韧性和动作的协调性。
投掷也有 4 个项目：铅球、铁饼、标枪和链球。
径赛主要是走和跑周期性动作的较量，成绩取决于步幅大小和频率快
慢。其项目有：男女 100 米短跑。这个项目是典型的“飞人”项目，是争分
夺秒的时间竞赛；男女 800 米、1500 米，男子 5000 米、10000 米，女子 3000
米中长跑，主要是比耐力。跨栏项目设有 10 个，这项目比赛技术性强、起跨
和过栏技术难度大；3000 米障碍跑是长跑与跨越障碍相结合的运动项目。竞
走项目是单脚着地和双脚着地交替进行，步幅大、步频高的耐力走。接力跑
是田径比赛中唯一的集体项目，技术性强。它有男子 4×100 米、4×400 米，
女子 4×100 米。马拉松跑是一项超长距离跑，19 世纪末才列入正式比赛。
马拉松跑是在公路上进行的，因为赛程长，不论用自行车、推轮、钢卷尺还
是计程汽车来测量，由于气候、路质等原因，都会出现一定的误差。由于目
前测量存在的实际困难，国际田联允许全程误差可在 42 米以内。马拉松赛程
固定为 42。195 公里。
田径运动是随着社会的发展与进步而逐渐形成和发展起来的。原始人类
在同大自然斗争中，逐步掌握了快速奔跑、敏捷跳跃和准确投掷的技能，这
些动作是形成田径运动的最初因素。随着物质文明和精神文明的发展，娱乐
性体育活动也广泛地开展起来，出现了工匠投掷铁锤、士兵投掷炮弹、牧羊
人跳跃羊圈等自发性的比赛。后来，钟表的推广、简单规则的制定，使带有
竞赛特点的近代田径运动初步形成。
1896 年第一届现代奥运会，将田径项目列为主要竞赛项目，并按单项设
奖。从 1928 年起，女子田径项目也相继出现。20 世纪 80 年代以来，由于现
代科学技术的发展，田径运动技术水平提高很快。这是因为运用了运动生理
学、运动医学、运动生物化学、运动生物力学、运动心理学、信息论、控制
论、系统论、电子计算机等现代科学技术，使田径运动的日趋完善，竞赛器
材和设备的更新也为成绩的提高创造了良好的条件。
田径运动是最为普及的体育项目，有着广泛的群众基础。目前田径运动
世界三强是：美国、俄罗斯和德国。其中美国实力最强，拥有刘易斯、摩西、
乔伊纳等大批明星。我国田径运动水平不高，只有女子竞走和男子跳高达到
世界水平，其它大部分项目与世界先进水平有较大的差距。中国体育要走向
世界前列，田径必须腾飞。
风驰电掣话短跑
奥运会上有个口号：“更快、更高、更强。”快，主要是指跑的快，尤
其是短跑，即 100 米， 200 米， 400 米跑。“田径是运动之母，短跑
是田径之王！”这话说得一点也不夸张。在任何一个地方，短跑都是重头戏，
都是人们注意的焦点。发令枪一响，运动员像子弹出膛一般，迸然跃出。风
驰电掣，激烈追逐，眨眼间冲过终点，令人紧张得透不过气来，成绩以百分
之一秒计！
相传，古希�