柴天佑

中国工程院信息与电子工程学部院士

柴天佑

柴天佑(1947年11月-),出生于甘肃省兰州市,中国共产党党员,控制理论与控制工程专家,中国工程院院士,国际欧亚科学院院士,电气与电子工程师协会会士(IEEE Fellow),国际自动控制联合会会士(IFAC Fellow)。1980年,本科毕业于东北电力学院,1983年,毕业于东北工学院的工业自动化专业,获得硕士学位,1985年,于该学院又获得博士学位,1988年,任东北工学院副教授,同年,赴澳大利亚国立大学学习,1990年,在东北大学任教授和博士生导师,1996年-1999年,任国际自动控制联合会(IFAC)技术局成员及IFAC制造与仪表技术协调委员会主席,1997年,担任国家冶金自动化工程技术研究中心主任,2003年,评选为中华人民共和国第九届全国人民代表大会代表,2006年,任东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室主任,2010年,任国家自然科学基金委员会信息科学部主任,2012年,东北大学学术委员会主任,2022年,在四川大学智能科学与技术学院担任为咨询专家。[0][2][3]柴天佑长期从事复杂工业过程控制、优化和综合自动化与智能化的基础研究与工程技术研究,建立生产全流程多目标动态优化决策与控制一体化理论与方法,并提出多变量自适应解耦控制理论与方法,主持研发了智能解耦控制技术及系统、重大耗能设备智能运行反馈控制技术及系统、生产全流程智能优化控制技术及系统和综合自动化系统。[2]

柴天佑(1947年11月-),出生于甘肃省兰州市中国共产党党员,控制理论与控制工程专家,中国工程院院士国际欧亚科学院院士,电气与电子工程师协会会士(IEEE Fellow),国际自动控制联合会会士(IFAC Fellow)。1980年,本科毕业于东北电力学院,1983年,毕业于东北工学院的工业自动化专业,获得硕士学位,1985年,于该学院又获得博士学位,1988年,任东北工学院副教授,同年,赴澳大利亚国立大学学习,1990年,在东北大学任教授和博士生导师,1996年-1999年,任国际自动控制联合会(IFAC)技术局成员及IFAC制造与仪表技术协调委员会主席,1997年,担任国家冶金自动化工程技术研究中心主任,2003年,评选为中华人民共和国第九届全国人民代表大会代表,2006年,任东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室主任,2010年,任国家自然科学基金委员会信息科学部主任,2012年,东北大学学术委员会主任,2022年,在四川大学智能科学与技术学院担任为咨询专家。[1][3][4]

柴天佑长期从事复杂工业过程控制、优化和综合自动化与智能化的基础研究与工程技术研究,建立生产全流程多目标动态优化决策与控制一体化理论与方法,并提出多变量自适应解耦控制理论与方法,主持研发了智能解耦控制技术及系统、重大耗能设备智能运行反馈控制技术及系统、生产全流程智能优化控制技术及系统和综合自动化系统。[3]

在科研成果方面,柴天佑曾获得国家自然科学奖二等奖国家技术发明奖二等奖,高等学校科学研究优秀成果奖自然科学奖一等奖,高等学校科学研究优秀成果奖青年科学奖一等奖,杨嘉墀科技奖,国家科学技术进步奖二等奖(三项),辽宁省科学技术进步奖一等奖(两项),何梁何利基金科学与技术进步奖,中国高校科学技术进步奖一等奖,冶金工业局科技进步奖一等奖。[1]

早年与求学经历

柴天佑,1947年11月出生于甘肃省兰州市,1962年至1965年,西北师范大学附属中学初中毕业,1965年至1967年,辽宁省实验中学普通高中毕业,[1]1970年,在沈阳兴工电表厂当一名普通的工人,因为天性好学,肯于专研各项技能,在1972年,被提拔为工厂的技术负责人,他利用业余时间,苦心钻研,为工厂实现技术自主创新和产业拓展做出了巨大的贡献。1977年,柴天佑放弃事业,考取东北电力学院工业自动化专业,提前完成相关学业,1979年,考入东北工学院研究生,师从中国工业自动化领域知名专家郎世俊,在求学期间,柴天佑提出了多变量自适应解耦控制的研究方向和自适应解耦控制方法,1985年,获得东北工学院工学博士学位,成为中国工业自动化专业首批博士,留校任教,开启了他在流程工业综合自动化领域的探索历程。[5]

工作经历

1988年,作为中国首批高级访问学者赴澳大利亚国立大学作访学研究。[5]

1990年,在东北大学任教授、博士生导师。[1]

1992年,柴天佑从澳大利亚回到中国,并组建了东北大学自动化研究中心,开始了用自动化技术改造传统产业的初创工作,带领团队研制智能解耦控制技术及系统,并成功应用于复杂工业过程。[5]

1993年,赴日本上智大学澳大利亚维多利亚工学院作访问学者[1]同年,带领团队中标清河发电厂实施重大技术改造项目中10台100MW发电机组集散控制系统设计工作,使用光缆等新材料,仅用一年时间实现电力系统发电机组的各项控制功能,不仅成为中国发电机组的控制采用计算机集散控制系统的成功范例,而且为自动化中心的发展奠定了坚实的基础。通过长期科研一线作战,自动化研究中心的进步。[6]

1996年,柴天佑为东北大学自动化研究中心主任,并获批国家冶金自动化工程技术研究中心[6]同年,任国际自动控制联合会(IFAC)技术局成员及IFAC制造与仪表技术协调委员会主席。[7]

1997年,任为国家冶金自动化工程技术研究中心主任。[1]

1999年,由于柴天佑课题组提出的金矿选矿生产过程综合自动化系统产生了巨大效益,获得国家经贸委黄金科技进步特等奖[7]

2002年,柴天佑团队提出得金矿企业综合自动化系统,获得国家科技进步二等奖[7]

2003年,当选为中国工程院院士[1]

2004年,柴天佑带领的团队与酒泉钢铁(集团)有限责任公司签署合同,为酒钢选矿厂进行自动化工程改造,经过3年的努力,实现对生产各个环节的优化控制,成为中国选矿行业自动化水平最高的企业。2005年,柴天佑应邀在 IEEE/RSJ智能机器人与系统国际学术会议上作题为《面向流程工业和应用的智能集成自动化系统》(《An intelligently integrated automation systems for process industries and applications》)的大会特邀报告,受到国际控制领域专家学者的广泛赞誉。[8]

2006年,任选为东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室主任,并赴加拿大肯考迪亚大学进行学习。 [1]

2007年,在新加坡召开的 IEEE 系统控制国际学术会议上,柴天佑教授获首届控制研究杰出工业成就奖,并应邀作题为《一种适用于整条生产线的混合智能最优控制方法及其应用》(《A hybrid intelligent optimal control method for the whole production line and applications》)的大会报告。[8]

2010年,选为英国皇家工程院杰出访问学者(Distinguished Visiting Fellowship)。[9]

2011年,任为东北大学学术委员会主任,[1]同年,获得日本学术振兴协会 (JSPS)邀请奖( Invitation Fellowship)。[9]

2014年,柴天佑发表的“竖炉焙烧过程混合智能运行优化控制”论文被遴选为2011-2013控制工程实践(CEP)最佳论文,清楚地阐明如何将先进控制理论的不同方法结合起来解决选矿过程中的具体控制难题。[10]

2017年,随着研究团队的不断壮大,流程工业综合自动化国家重点实验室在信息领域评估中获得“优秀”,成为中国流程工业自动化领域的“排头尖兵”之一。[6]

2021年,参加由清华大学信息学院北京信息科学与技术国家研究中心主办的清华信息前沿交叉论坛,论述工业自动化中的人工智能,以及如何用人工智能科学与技术推动工业自动化,进而推动中国制造业发展的问题。[11]

2022年,担任四川大学智能科学与技术学院的咨询专家,[1]并出席参加全球人工智能技术大会,从工业智能的目标与挑战,人工智能与工业互联网如何协同,工业智能的研究重点和未来趋势等方面解析了工业转型升级的技术路径和实践方案。[12]

研究综述

柴天佑长期从事复杂工业过程建模、控制、优化和综合自动化等领域应用基础和工程技术研究,先后主持与完成国家973重点基础研究计划、国家自然科学基金重点项目、国家863高技术计划、国家攻关计划、国家高技术产业化专项以及企业重大自动化工程等30多项科研项目,取得多项系统性创新成果。[8]

多变量自适应解耦控制:在国际上率先提出多变量自适应解耦控制理论与方法,与智能控制计算机集散控制技术相结合,打破传统解耦控制思想,提出了基于控制器设计与直接对闭环系统解耦相结合的在线解耦控制策略,主持研制出智能解耦控制技术及系统、混合智能优化控制技术及综合自动化系统和耗能设备智能运行反馈控制技术及系统,解决了由于具有多变量强耦合、强非线性、参数时变、运行工况变化频繁等综合复杂特性,使得常规控制系统不能投入自动运行,造成能耗高,污染严重这一重大关键技术难题,成功应用于冶金多段加热炉余热锅炉合金钢棒材轧机立式活套、大型风洞、化工精馏塔等,取得显著经济效益和社会效益。[7][8]

全流程一体化控制系统技术:采用学科交叉和学科融合手段,提出全流程一体化控制系统的整体结构、多目标多尺度动态智能运行指标优化策略和混合智能运行反馈控制方法,研制出由选矿生产过程控制系统、生产过程管理系统和综合生产指标优化控制系统组成的全流程综合自动化系统,实现生产全流程的控制、优化、计划与调度以及生产过程管理的无缝集成,为国家创造了上亿元的经济效益。在国际上率先研发复杂生产制造全流程一体化控制系统技术创新平台,并利用该平台研发了电熔镁炉专用智能运行反馈控制技术,主持研制电熔镁炉嵌入式控制系统。[8]

耗能设备智能运行反馈控制技术:针对难以建立数学模型的复杂工业过程难以采用实时优化的难题,柴天佑带领团队针对竖炉、回转窑、大型磨机等高耗能设备,发明了耗能设备智能运行反馈控制技术,并成功应用于选矿、氧化铝等行业,取得节能降耗减排的显著效果。[8]

学术交流

柴天佑应邀在美国、英国加拿大日本等国举行的IFAC、IEEE国际会议上作大会特邀报告30余次。[9]2005年,柴天佑应邀在 IEEE/RSJ智能机器人与系统国际学术会议上作题为《面向流程工业和应用的智能集成自动化系统》(《An intelligently integrated automation systems for process industries and applications》)的大会特邀报告,大会总主席、大会顾问委员会主席以及IEEE机器人和自动化学会主席对报告给予了高度评价,2007年,在新加坡召开的 IEEE 系统控制国际学术会议上,柴天佑应邀作题为《一种适用于整条生产线的混合智能最优控制方法及其应用》(《A hybrid intelligent optimal control method for the whole production line and applications》)的大会报告,受到IEEE控制系统学会(IEEE Control System Society) 前主席约翰·贝利厄尔(John Baillieul )教授,奖励委员会主席拉利特·梅斯塔( Lalit K. Mestha)博士的高度评价,2011年在澳大利亚墨尔本召开的IEEE工业电子协会上应邀作大会报告,根据大会报告内容柴天佑撰写的复杂工业过程运行优化控制发表于国际自动控制领域综述最新研究成果的顶级期刊IFAC会刊,所撰写的竖炉焙烧混合智能运行优化控制方法论文入选2008年IFAC世界大会应用论文奖提名。[8]

出版书籍

出版时间作者书名ISBN(国际标准书号)出版社
2001年柴天佑多变量自适应解耦控制及应用7030090616科学出版社[13]
2016年柴天佑自适应控制9787302429906 清华大学出版社[14]
2019年柴天佑大数据与制造流程知识自动化发展战略研究9787030631404 科学出版社[15]
2022年周平、王宏、柴天佑数据驱动建模、控制与监测——以高炉炼铁过程为例9787030697066 科学出版社[16]

学术论文

发表时间作者刊名篇名
2016年柴天佑中国科学:信息科学工业过程控制系统研究现状与发展方向[17]
2009年柴天佑自动化学报生产制造全流程优化控制对控制与优化理论方法的挑战[18]
2000年王伟、张晶涛、柴天佑自动化学报PID参数先进整定方法综述[19]
2006年王永富、柴天佑控制工程自适应模糊控制理论的研究综述[20]
1999年刘向杰、周孝信、柴天佑信息与控制模糊控制研究的现状与新发展[21]
2018年丁进良、杨翠娥、陈远东、柴天佑自动化学报复杂工业过程智能优化决策系统的现状与展望[22]
2022年柴天佑、刘强、丁进良、卢绍文、宋延杰、张艺洁中国科学:技术科学工业互联网驱动的流程工业智能优化制造新模式研究展望[23]
2010年孔维健、丁进良、柴天佑控制与决策高维多目标进化算法研究综述[24]
2005年柴天佑、郑秉霖、胡毅、黄肖玲控制工程制造执行系统的研究现状和发展趋势[25]
2010年刘强、柴天佑、秦泗钊、赵立杰控制与决策基于数据和知识的工业过程监视及故障诊断综述[26]
2020年杨涛、柴天佑中国科学:技术科学分布式协同优化的研究现状与展望[27]

担任职务

时间职位
1985年~1986年东北工学院 助教、讲师
1986年~1988年东北工学院副教授
1988年~1990年东北工学院教授
1990年东北大学 教授、博士生导师
1996年~1999年国际自动控制联合会(IFAC)技术局成员及IFAC制造与仪表技术协调委员会主席
1997年国家冶金自动化工程技术研究中心主任
1998年~2003年 中华人民共和国第九届全国人民代表大会代表
2006年东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室主任
2010年~2018年国家自然科学基金委员会信息科学部主任
2011年东北大学学术委员会主任
2022年四川大学智能科学与技术学院咨询专家
——国家重点基础研究发展计划(973计划)项目首席科学家
——国务院学科评议组成员
——国家“十五”863计划先进制造与自动化技术领域专家委副主任
参考来源:[1][3][8]

人才培养

柴天佑十分关注教育改革和发展,他认为,要想提高高层次创新型人才的培养水平,必须从基础抓起,抓好本科生教学,并且将学术研究型研究生的培养与实际工业应用背景紧密结合,积极搭建平台,创造机会,指导学生从工程实际中提炼原始科学问题,开展学术研究,引导他们将提出的方法进行实验验证研究。此外,柴天佑培养了一批自动控制领域的高水平人才,共有14名博士后出站,90余名博士生获得博士学位,200余名硕士生获得硕士学位。[8]

名称荣誉/职称
张化光教育部长江学者特聘教授、国家杰出青年基金获得者、博士生导师、东北大学校长助理及智能电气科学研究院院长、电气与电子工程师协会 会士 (IEEE Fellow)。[28]
张焕水山东大学教授、博士生导师、教育部“长江学者”特聘教授、国家奖一项、省部级奖两项、国家杰出青年科学基金[29]
邓明聪 国立东京农工大学教授、国立冈山大学副教授、日本电信电话株式会社通讯科学研究所研究员、国立熊本大学助理教授[30]
戴琼海清华大学自动化系教授、清华大学生命科学学院兼职教授、中国工程院院士、国家技术发明一等奖、国家技术发明二等奖、国家科技进步二等奖[31]
乔俊飞北京工业大学信息学部教授、博士生导师、教育部长江学者特聘教授、国家杰出青年基金获得者、国家百千万人才工程入选者[32]

荣誉与奖励

时间荣誉称号/奖励授予单位
1996年全国五一劳动奖章中华全国总工会
1998年冶金工业局科技进步奖一等奖辽宁省科学技术进步奖一等奖中华人民共和国国务院
1999年国家科学技术进步奖二等奖中华人民共和国国务院
2000年中国高校科学技术进步奖一等奖教育部
2001年国家科学技术进步奖二等奖中华人民共和国国务院
2002年何梁何利基金科学与技术进步奖、辽宁省科学技术进步奖一等奖何梁何利基金、中华人民共和国国务院
2004年全国五一劳动奖章中华全国总工会
2005年全国先进工作者中华人民共和国国务院
2006年国家科学技术进步奖二等奖中华人民共和国国务院
2007年研究杰出工业成就奖IEEE系统控制协会
2010年杨嘉墀科技奖中国自动化学会中国宇航学会
2013年国家技术发明奖二等奖中共中央、中华人民共和国国务院
2014年IFAC CEP最佳论文奖国际自动控制联合会(IFAC)世界大会
2017年Wook Hyun Kwon 教育奖亚洲控制协会
2018年高等学校科学研究优秀成果奖自然科学奖一等奖中国教育部、中华人民共和国国务院
2019年国家自然科学奖二等奖中华人民共和国国务院
参考来源:[1][3][9]

评价

“中国独树一帜的研究特色,非常值得我们关注”“为全世界控制领域树立一个成功典范。”[8]IEEE Control System Society 前主席John Baillieul教授、奖励委员会主Lalit K. Mestha 博士评

“来自中国的控制领域研究第一人。”[8]日本测量与自动控制学会会刊评

“柴天佑始终致力于自动化科学与技术研究,不断探索适合中国国情的高水平工科人才培养模式,为国家培养了一大批自动控制领域的高水平人才。”[1]东北大学

参考资料 32

  1. 信息与电子工程学部 — 中国工程院院士馆
  2. 东北大学简介 — 东北大学
  3. 柴天佑 — 东北大学信息科学与工程学院
  4. 柴天佑 院士 — 华南理工大学
  5. 东北电力大学校友网 — 东北电力大学校友总会
  6. 柴天佑 :探索自动化领域的“新天地” — 中国高新科技网
  7. 柴天佑院士成果介绍 — 东北大学新闻网
  8. 中国自动控制领域的领军人——记中国工程院院士、东北大学柴天佑教授 — 东北大学发展规划与学科建设处
  9. 柴天佑 — 流程工业综合自动化国家重点实验室
  10. 流程国重实验室柴天佑和丁进良喜获IFAC CEP 2011-2013最佳论文奖 — 流程工业综合自动化国家重点实验室
  11. 清华信息前沿交叉论坛举行 — 清华大学
  12. 柴天佑院士出席2022全球人工智能技术大会多场活动并发表主题演讲 — 东北大学新闻网
  13. 参考 13
  14. 参考 14
  15. 参考 15
  16. 参考 16
  17. 参考 17
  18. 参考 18
  19. 参考 19
  20. 参考 20
  21. 参考 21
  22. 参考 22
  23. 参考 23
  24. 参考 24
  25. 参考 25
  26. 参考 26
  27. 参考 27
  28. 张化光 — 东北大学
  29. 控制科学与工程 — 山东大学控制科学与工程学院
  30. 邓明聪 男 博导 其他 — 中国科学院教育业务管理平台
  31. @清华大学深圳国际研究生院 — 清华大学深圳国际研究生院
  32. 乔俊飞 — 北京工业大学
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