今天以自抗扰控制在CSU落地为背景，说说它在教学、学术和科研等方面对我的一些启示，也许能够帮助年轻人少走点弯路。

从何说起呢？我最近参与了一个国内博士生答辩，自抗扰方向，很有水准。于是我就想，当年韩老师创建和发展ADRC的时候为什么困难重重？为什么ADRC发展的过程被戏称为“出口转内销”？

1.    鼓捣（tinkering）

我在CSU电机系教书几十年，发现数理化好的学生不一定工程好。比如在脚踏实地的毕业设计中，平常就爱鼓捣的学生往往更突出，他们爱动手，不相信最好，只想做的更好。一统天下的PID控制器起初不就是这么鼓捣出来的吗？ADRC不也是韩京清老师在仿真研究中鼓捣出来的吗？工程师中不乏能鼓捣的，但是能讲出道理，著书立说，登大雅之堂的不多。ADRC创立于90年代末，正值中国学术界努力与国际接轨，而欧美学术界的标配是数理范式（即“模型论”的出处），讲究严谨，对ADRC这个鼓捣出来的发明创造当然不以为然。没有国内外同行的认可，像样的杂志文章发不出来，研究基金申请不下来，难怪韩京清老师说，也就是我，靠着吃老本搞ADRC，换个人寸步难行。那么当年我为什么会去跟着韩老师鼓捣ADRC？没有论文和基金又怎么生存？

2.    眼光（taste）

我80年代留学美国，选择学习控制完全是一个偶然[1]。十年后得到终身聘任（tenure），终于有了自由，时间，和一小块自己的天地，做自己想做的。而我想做的不是那个我前面做了十年，发了不少文章，但又让我困惑的方向。迷惘中，我在95年利用一次在北京开会的机会访问了韩老师[2]，首先接触的是他独特的构造性线性系统理论，看他怎么解决Wolovich （我导师的导师）没有解决好的问题（Structure Theorem）。 他看问题的眼光、洞察力让我这个在外游学10年的人刮目相看。

我从小生长在中关村，知道“科学院一条虫，出去一条龙”的说法，知道这是个藏龙卧虎的地方。但是我96年夏天重访韩老师时，还是被意外地震撼了。他在黑板上简单地介绍了一下ADRC的理念，没有应用，没有稳定性分析，没有他人的认可，但是有灵魂，有心灵的碰撞。 “模型论还是控制论”之问，如雷贯耳。

一个大科学家的过人之处往往在他的眼光，在他做什么，不做什么。

我在圣母大学读博的时候一个同学的导师学术放假，带着他到伯克利学习了一年，做了一些鲁棒控制方面的工作。回来后跟我说，控制界理论超前实践，问题在应用。这可能是学术界的共识吧，直到人们发现，搞了几十年的理论研究已走入了死胡同，基金链断裂，工程落地成泡影。 不过这并不妨碍那些缺乏眼光的学术带头人继续著书立说，继续玩他们的数学游戏。这就是我困惑的根源。

其实这些都可以完全避免。我们只需要借用一下大师们的眼光看世界，从此不再人云亦云。

3.    落地（landing）

一个想法或者创意再好，也是活的，能不能落实，怎么落实，在落实的过程中会怎样演变，都是事关成败的问题。当年乔布斯离开后苹果公司差点倒闭，问题就出在这，源于认知的失败。

ADRC也一样，早期注重时域的非线性反馈机制，效果虽然好，但是工程师们不容易理解，不清楚十几个参数都有什么物理意义，怎么调？理论分析也非常困难。所以那时候ADRC不被看好也情有可原。

韩老师ADRC的创意能在工程技术人员手中落实，变成切实可行的技术，是在我们打通了时域设计与频域理解之间的任督二脉之后，使工程师能够用带宽和稳定裕度等熟悉的词汇，理解ADRC是做什么的（远离模型前提，抗内扰和外扰），怎么做（调参）。

现在说起来容易，不算什么，可是当年这个工作前后花费了七年时间。

如果没有前面在学术体制内十年的积累，就没有改行搞ADRC的自由。阴错阳差，没想到欧美大学非升即走的制度促成了ADRC的落地。

当然，理念不能当饭吃，博士生不能靠喝西北风活着。当年我们有个近20人的团队，一半做项目养活另一半，跌跌撞撞，一路走来，不知不觉就到了第25个年头了。

那么下面的发展呢？ADRC下面何去何从？最近在ADRC的微信群，对这个话题有热烈的讨论。

4.    反省（reflection）

秦老师说：“… 关键是我们通过什么具体途径、措施，用行动、成果来推动ADRC的广泛应用。要进教材、进课堂、进实验室，有学时数保证。… 从育人开始。高校从事控制教学科研的老师，作表率、示范。”

薛老师说：“… 如果建立ADRC方面的教材，一定要无缝融入计算机工具，这样读者才能以看得见摸得着的方式实践。另一种“所见即所得”吧。”

李老师说：“… 最重要的是深入到工业界，特别是年轻学者，在重大工程控制问题驱动下，一定能够发展自抗扰控制方法！”

我们在高校工作的，天职是教书育人，授道解惑。控制理论既然走偏了，我们就不能知错不改，误人子弟。“模型论”根深蒂固，积重难返，我们必须从根儿上解决问题。

国内外的工科教育都从数理化开始，视工程为应用科学，这是“模型论”先建模再控制的底层逻辑。而我们老师必须做的是帮助工科学生在二年级拐个弯，从数理思维过渡到工程思维。这两年我从本科二年级《信号与系统》开始做起，做了一些摸索，借助Matlab/Simulink，特别是Simscape工具箱，把工科学生从计算中解放出来，让他们直接面对工程实践的问题和理念，比如滤波和带宽的概念，RLC电路的工作原理，和带阻滤波的原理和实现。被扔到水里的学生们才发现救生圈（老师）是干什么的。

学生们开始不适应，但是很快能够意识到，他们正在从数理教育过渡到工程教育，正在学习怎么以数学为工具，捕捉、提炼、抽象工程问题，怎么求解工程中“复杂问题的近似解”（钱学森，1946）。这样，再往前走一步，必然会与ADRC和韩老师说的“控制论”不期而遇。

5.    展望（ outlook）

韩老师开创ADRC，突破PID控制器的瓶颈口。现在这个突破口打开了，我们理所当然的要扩大战果。这不仅仅是发展ADRC在各方面的应用，更是要在ADRC的基础之上建立能让工业控制技术更新换代的平台。郭宝玲老师的抗谐振ESO就是这个平台上的一个例子。

但是ADRC的作用可能还不止于此。这里面也许还有另外一个方面，可能比较有争议，可能我理解有误。那就是以它为杠杆，颠覆人们对工程控制的认知，甚至整个控制学科的底层逻辑和双控教育的基本理念。

工程控制论从创建时开始，就一直在学术界白发苍苍的老人和工程界朝气蓬勃的年轻人之间走钢丝, 钱学森《Engineering Cybernetics》一书的前言是这么结束的：

“Hence to the practicing electronics specialist, the treatment here must appear to be excessively "long-hair," but to a mathematician interested in this field, the treatment here may well appear to be amateurish. If indeed these are the only criticisms, then, with all due respect to them, the author shall feel that he has not failed in what he aimed to do.”

怎么走好这个钢丝在今天依然是世界性难题，也可能是ADRC微信群的几百人、QQ群里的几千人， B站频道的上万人可能都想知道的谜底。ADRC给了我们走好钢丝的希望。ADRC在发展中被围追堵截，历尽艰难，能够有今天，能够生生不息，一定有它的道理。我下面想做的就是给下一代学子讲讲这个道理，讲讲ADRC给我们带来的启示。

高志强，2022.06.09

1. “一朝相遇, 受益终生”，https://mp.weixin.qq.com/s/bvPYLS2QcwxVq4F3NG4wiw

2. “一位跨越时代的学者”，https://mp.weixin.qq.com/s/drpFh_19CdMcvUi7LqNJ9w