孙一康，冶金自动化技术专家。在我国率先开展电测技术及其在轧机测定中的应用，是电测技术与轧钢生产实践相结合的开拓者之一。最先开展轧钢数学模型研究并成功应用，开发了适用于快速过程控制的大型分布式计算机控制系统，使我国成为少数几个拥有热连轧自动化成套技术的国家，结束了大型轧机控制技术重复成套引进的做法，获得了重大经济效益。

   

 孙一康，1932年4月3日出生于上海，其父为当时复旦大学教务长、法学院院长，是一位爱国进步人士。1940年独自随复旦迁校的父亲不幸被炸身亡。那时，孙一康仅8岁，但父亲爱国、治学、做人的言行志趣、却在他幼小的心灵中留下了深深的印象。

孙一康1949年于上海复旦实验中学毕业后考入清华大学机械系。1952年新中国第一个五年计划实施时期，20岁的孙一康与其他同学一样统一提前毕业，来到正在筹建中的北京钢铁学院。他从院领导那里受命筹建机械系冶金机械教研室。1954年，冶金机械专业第一批研究生班在北京钢铁学院开办，经过严格选拔的12名学生由苏联专家索柯洛夫教授亲自授课。孙一康突击半年学俄语，为索柯洛夫讲课担任翻译。孙一康身兼教研室主任、主管研究生工作。白天陪同专家上课当翻译，晚上随专家一起翻译准备第二天的讲义，同时还要自己备课、上课，并和索柯洛夫学习讨论冶金机械专业教学大纲、教材编写、师资建设等专业建设的方案及计划。经过几届学生培养周期，北京钢铁学院冶金机械教研室成为新中国冶金机械高层次人才的诞生地。

1958年，孙一康组织教研室研制出一个能测试轧机力能参数的“电阻应变仪”。20世纪 50年代末到60年代中期，这个新仪器在冶金生产现场投入使用，为提高全国轧钢产量和质量立了大功。

1960年，孙一康任职北京科技大学机械系副主任，副教授。1962年，武钢初轧厂1600吨浮轴式大剪上一个横轴出现故障，严重影响生产。孙一康通过对其运动参数和力能参数的测试,分析得出原因在于弹簧部件太硬，而且装配拧得太死，不能起到吸收剪切动量作用，造成大剪横轴也要承载剪切动量的冲击而断裂。在孙一康的建议下重新换上一个硬度适中、装配余量大的弹簧，解决了这一关键问题。

1965年，我国要上一套国产热连轧机，而其核心技术之一就是要为计算机轧制系统拟定轧制控制数学模型。孙一康又投入到对轧制理论、数学模型方面的理论准备工作，通过阅读大量的专利文献，拟定了一整套轧钢控制数学模型。

1967-1969年，孙一康联络了中科院数学所、天津传动研究所、武钢、北京钢铁研究总院的科技人员，跑到鞍钢搞热连轧自动化，研制热连轧控制数学模型。

1972年，在孙一康的带领下，在北京钢铁学院建设一套四机架热连轧机，并进行计算机控制实验成功。它标志着从建立轧制数学模型到编程、调试及整套热连轧计算机控制在国内首次实现。1974年，北京钢铁学院自动化系成立，孙一康任系主任，并建立计算机、仪表及液压专业。首先为武钢三大引进轧钢工程开办多层次自动化培训班，为武钢培养了200多名工程技术人员。

1985年，孙一康主持的项目组成功地攻克了上海冶金局多年没有解决的老大难项目——上钢十厂三机架冷连轧产品厚度控制。1989年，孙一康主持的工艺、设备、电气联合攻关组研制成功了我国第一代全液压计算机高精度冷轧机，创造了当时多项国内先进指标，达到引进轧机的控制水平，被列为国家重点推广项目。

1989年，孙一康直接参与了武钢1700毫米热连轧计算机新系统的设计、软件开发和编程调试全过程。历时5年，完成了具有20世纪90年代初世界水平的应用软件数学模型的开发。

1992年，在孙一康主持下，项目组开始研究快速过程控制计算机系统，并于1995年和1996年相继在承钢和攀钢热连轧机改造工程中采用了自主设计和集成的分布式计算机控制系统和数字传动。

1997年，孙一康项目组与鞍钢合作承担1700毫米大型热连轧机生产线三级计算机控制系统的开发，该项目于2001年竣工，项目的实施为企业节省500万美元的投资，打破了国外大公司的技术垄断。

2003-2006年，孙一康项目组与鞍钢合作开发的热连轧计算机控制新系统相继在鞍钢2150毫米宽带钢轧机上成功应用，并成功推广到济钢1700毫米热连轧生产线。2006年又与鞍钢一道承担了国家发改委下达的“2000毫米以上宽带钢热连轧智能自动化控制系统产业化示范工程”项目。

2004年，孙一康虽然退居二线，但他不顾70多岁的高龄，仍日夜为热连轧机计算机控制的进步和祖国钢铁工业的发展，不遗余力地工作。 

自主研究开发大型复杂工业控制系统应用软件

1969年经毛主席批准、周总理亲自指示，国家决定武钢从日本引进1700热连轧全套设备。1973年国家冶金部委托北京钢铁学院举办轧钢自动化技术培训班，为武钢“1700引进项目”培养技术骨干。孙一康奉命率20多名教师从1973年3月—1977年12月，共办了五期培训班。

1975年，作为国家“武钢1700引进项目技术工作组”成员，孙一康进驻武钢。任务是周总理讲的两句话：一是帮助武钢建好“1700项目”；二是吸收、消化该项目技术并要有所提高和创新。孙一康当时负责的课题是消化这套轧机的计算机控制应用软件。后来，武钢“1700毫米热连轧引进消化”课题作为国家科技进步重大项目的一个内容获得特等奖。这为后来1700毫米系统的创新应用奠定了良好的基础。

武钢1700毫米热连轧于1978年投产后发现，由于武钢矿中含有铜而使从东芝引进的数学模型无法正常使用，为此北京科技大学与武钢合作开发了适用于含铜钢的模型，获得国家科技进步奖。1985年由于东芝推出新的计算机系统，使武钢1700毫米热连轧从东芝引进的计算机系统缺少备件，硬件故障率上升。1700毫米热连轧计算机控制系统的更新改造，成了武钢面临的不可回避的挑战。该项目被列为“八五”国家重点项目。但在1989年初，武钢1700毫米热连轧计算机控制系统二次改造公开招标时，谈判桌前“东芝”的报价3900万美元，此时，武钢的决策者，包括孙一康等一批冶金自动化专家与企业领导层反复磋商，到车间调研。在武钢总公司领导论证国家“八五”重点项目会议上，他们提出“自己干”。

武钢1700毫米热连轧计算机控制新系统是我国首次采用“硬件系统引进，应用软件开发全部立足国内”进行改造的大型复杂工业控制系统。孙一康作为主要技术负责人之一，极力主张打破大型轧机自动化系统重复成套引进的模式，主张应用软件应立足国内。孙一康直接参与了项目的系统设计，软件开发，编程调试全过程。项目开发历时5年，完成了具有20世纪90年代初世界水平的应用软件和数学模型的开发。新系统于1994年投入生产，一次试车成功，产品精度达到了国外引进同类轧机水平，从而使我国在大型连轧机自动控制领域拥有了自主技术，为大型复杂工业控制技术全面立足国内迈出重要的一步。该项目在控制功能上有多项创新，且经济效益巨大，完成全套系统仅花费700万美元，为全套引进所需外汇的1/5。为武钢热轧厂产量提高、产品品种增加、质量向国际先进水平迈进创造了条件。1995年获冶金工业部科技进步特等奖，1996年获国家科技进步一等奖。

武钢1700毫米热连轧新系统自主设计的胜利，在国内冶金钢铁企业产生了历史性的影响。1989年，太钢从国外买了一套“1549毫米热连轧”二手设备，其机械部分可用，但控制部分要更新。冶金部有意将武钢模式来个太钢再现，当太钢总经理李成得知武钢1700毫米新系统在美国模拟轧钢成功后，三方已是心仪相通，共同决定再走一回“硬件引进，软件立足自己”之路。孙一康、刘玠、李成和太钢的工程技术人员在分析二手设备特点，确定技术质量指标，论证总体方案的基础上，将所开发的应用软件成功推广到太钢1549毫米热连轧，为太钢节省了近500万美元投资。并在梅钢1422毫米热连轧项目中，部分软件以140万美元卖给国外电气公司（AEG），使我国自主开发的软件得到了国际承认。 

自主设计和开发大型快速过程控制计算机系统

轧钢自动化由于要求高速控制和高速通信，目前全世界只有不到10家大电气公司（德国西门子等）能提供用于这类快速过程的计算机控制系统。自武钢、太钢热连轧计算机控制系统自主开发应用软件获得成功后，国外具有提供用于热连轧计算机控制系统能力的大电气公司拒绝再单独提供硬件系统，要求在轧钢自动化项目上必须“成套引进”软硬件，这意味着我国必须继续重复成套引进。孙一康项目组下决心将计算机控制系统的系统设计、系统集成等技术立足国内。在孙一康主持下，于1992年开始研究适用于“快速过程”的分布式计算机控制系统。系统中采用了高速通信网络（170兆比/秒）、多处理器技术及分布式控制等多项新技术，总体指标达到国外系统的水平。

第一套工业实验性系统于1994年在莱钢窄带钢热连轧上试用获得成功。在总结经验并进一步改进系统结构后，1995年在与国外大公司竞争中获胜，在改造承钢宽带热连轧机工程中采用了自主设计的分布式计算机控制系统及数字传动，共为企业节省了150万美元的投资。

1997年与鞍钢合作，在鞍钢1700毫米宽带钢中薄板坯连铸连轧生产线工程中，自主设计和制造了包括基础自动化、过程自动化及生产控制的三级计算机控制系统及控制用全部应用软件和数学模型。此项目被列入国家经贸委“重大设备国产化”的“热连轧自动控制国产化”子项目。系统命名为CNROLL，在2001年6月投入使用，获得良好效果，2002年2月由国家正式验收，并在2002年5月通过专家鉴定。在与国外系统性能相当的情况下，系统投资仅为引进系统的四分之一，该项目为企业节省1000万美元的投资，总经济效益1亿元人民币。

由我国自主设计制造的鞍钢1700毫米中薄板坯（ASP）连铸连轧生产线，包括自主开发的CNROLL分布式计算机控制系统，于2000年底投入生产，整个连铸连轧项目投资仅为引进连铸连轧线的一半，为企业节省12亿元，投入生产后，2002年利税达10亿元。该项目于2002年11月被评为冶金科学技术特等奖（孙一康排名第二）。并于2003年获得国家科技进步二等奖。这一技术（ASP连铸连轧生产线及CNROLL分布式计算机控制系统）于2005年被成功地推广应用于鞍钢2150毫米热连轧生产线和济钢1700毫米热连轧生产线。 

推进先进控制理论及计算技术在宽带钢轧机上应用

    为进一步提高自主集成系统的水平及自主技术含量，孙一康项目组与鞍钢共同承担了国家发改委下达的“2000毫米以上热连轧智能自动化控制系统产业化示范线”项目。目前不论是热轧生产过程的基础自动化、过程自动化，国内轧钢生产应用的是一些最简单的控制制算法，如最常规轧机机理设定模型，常规的自学习模型，以及比例—积分—微分的基本控制。孙一康想以鞍钢2150ASP宽带钢轧机的研究、开发和实践为背景，将这些先进的控制理论和方法，应用到宽带钢热连轧这一复杂工业生产过程。这样，首要的也是最主要的问题，是要解决支撑这些先进控制理论的硬件计算机平台的计算速度问题，热连轧厚度质量控制周期为10ms，即百分之一秒要控制1次。对于复杂控制算法的计算一般计算机设备来不及。所以要把复杂控制理论应用到生产上去，首先要解决并行运算问题。在孙一康带领下，控制学科的教授与计算机系教授相结合，充分利用当时计算机硬件的发展趋势，用FPGA及DSP芯片从硬件上、计算方法上解决并行运算问题。这样就解决了人工智能及复杂控制算法应用到轧钢过程的瓶颈问题。如目前已将热连轧智能信息处理新技术神经网络的厚度质量控制算法在FPGA芯片实现，正在开发多变量控制在DSP芯片上的应用。

为进一步提高鞍钢宽带钢轧机2150mm的质量问题，从系统、软件功能及控制算法上下功夫，形成了热连轧厚度控制、板形控制、宽度控制、精轧温度控制、卷取温度控制等质量控制的理论体系和成熟的软件包，这大大促进了我国宽带钢轧机的全面国产化技术，以及宽带钢轧机从基础自动化、过程自动化到生产执行制造系统的国际领先的自主知识产权技术。

开发高精度四辊冷轧机控制系统

1985年春，上海市科委召开了上海第三冷轧带钢厂高精度可逆冷轧机项目论证会。来自全国机械、工艺、计算机、传动领域的十多位专家在仔细聆听孙一康报告高精度冷轧计算机控制方案。这个方案好坏、可行与否关系到这台轧机将来投产后的产品，是否能实现带钢厚差精度控制在±4微米的范围。该项目总投资为500万元人民币，使各方都感到了一种风险的考验。当时，国内轧钢自动化水平还很落后，对国际上轧钢自动化先进技术的了解也就仅限于引进武钢1700毫米热连轧项目的初步实践和还正在建设中的宝钢。当时提出这台高精度的轧机完全要靠我们自己设计、制造、安装和调试，人们的担心是自然的。孙一康是该项目技术设计总承包方——北京钢铁学院的代表。他正在对与会专家们提出的机械、设备、工艺、计算机控制、传动、仪表等各种问题一一从理论上、工程实际上进行严谨而细致的陈述和辨析。

孙一康特别指出：“±4微米厚度控制的方案，我们应该有充分的信心。因为从工艺设计、设备设计到控制方案，我们已实现了计算机仿真论证，证明了整体方案的可行性。另外，我们不能不看到，这些年在国内从事自动化方面的老专家培养下，特别是通过武钢、宝钢项目的引进、消化国外先进技术，我们已经有了一支不可小视的轧钢自动化工程技术力量，初步具备了自主开发这一技术的条件。”同事们事后称这次论证，孙老师是“舌战群儒”。

最后孙一康方案以其技术前沿性、设计思想系统完整性和工程实现的可靠性为专家、企业、政府主管部门欣然接受。接下来就由孙一康总负责，组织了北京钢铁学院工艺、设备、自动化专业跨学科联合攻关，并与上海冶金设备制造总厂合作，从1985—1989年，历时四年，设计制造出了高精度四辊冷轧机。业内认识评价，这台轧机的研制成功，是在我国轧钢自动化技术和生产的历时轨迹上的一件具有突破性的事情。因为，它所有的软件系统都由中国人自己研制，第一次完全采用数字化控制手段代替过去的模拟控制装置，实施了“全液压推上系统”，压力仪、张力仪等高精度仪表也都是由自己开发。整套设备从机械、工艺、控制、计算机、传动和仪表等，代表了我国小型高精度轧机80年代末领先水平。投产后的10年间，这台轧机一直是上海第三冷带轧钢厂的主要生产设备，主要的经济效益来源。由此，在国内轧钢自动化领域声誉雀起，人称孙一康是将计算机技术应用于国内冶金生产实际的第一人。 

50年代电阻应变仪的神奇作用，60年代变形阻力测试机的补白性贡献，70年代对国外先进的大型热连轧计算机控制技术的冥思苦索，八九十年代国产热连轧计算机控制技术开疆拓土的征战，21世纪宽带钢热连轧机大战宏图，风云际会、岁月流走，在孙一康平坦宽阔前额留下了睿智的光泽和深邃。在孙一康的人际圈子里，无论是同辈还是后生，都说孙一康是一个成功者，认为他成功的原因：一是方向抓得准；二是专业知识的精专与广博；三是对事物的敏感与吸纳。不错，孙一康几十年的事业选向始终是国家钢铁工业发展主导方向。他是学“汽车”专业出身的，但后来机械、工艺、自动化、计算机知识一揽在身，出国一趟，他满眼搜索的是国际上大型工业自动化技术装备、市场的最新信息。然后，把这些统统都装在脑子里，一些跟随孙一康多年的青年教师、研究生都说：“孙老师的工作节奏快得让人受不了，我们得紧跟着跑才行！”

孙一康为人谦和、宽厚，在科研经费和奖金分配上他公平、公开、公正，在工作上，他了解每个人的能力、特点，努力营造调动每个人的积极性；他注意培养青年教师，在大方向确定后，他先领着干，后帮着干，再后就放手让青年教师唱“主角”，树立青年教师的威信和知名度。

                                         （彭开香）

 

简  历 

1932年         4月3日生于上海市。

1949年           毕业于上海复旦实验中学。

1952年           毕业于清华大学机械系汽车专业，获学士学位。

1952-1956年      任北京钢铁学院机械系助教。

1956-1960年      任北京钢铁学院机械系讲师，教研室主任。

1960-1980年      任北京钢铁学院机械系副教授，系副主任。

1980-1986年      任北京钢铁学院机械系教授，系主任。

1986-1992年      任北京科技大学自动化系教授，系主任，博士生导师。

1992-2004年   任北京科技大学自动控制研究所教授，所长，博士生导师。

2004年1月     退休，兼任北京科技大学自动控制研究所名誉所长。

 

主 要 论 著 

1 孙一康.电阻应变仪及其在轧机测定中应用.北京：冶金工业出版社，1960.

2 孙一康. 带钢热连轧数学模型基础. 北京：冶金工业出版社，1979.

3 刘玠，孙一康. 带钢热连轧计算机控制. 北京：机械工业出版社，1997.

4 孙一康. 带钢冷连轧计算机控制. 北京：冶金工业出版社，2002.

5 孙一康. 带钢热连轧的模型与控制. 北京：冶金工业出版社，2002.

6 孙一康，王京. 冶金过程自动化基础. 北京：冶金工业出版社，2006.

7 孙一康，童朝南，彭开香. 冷轧生产自动化技术. 北京：冶金工业出版社，2006.

8孙一康，冷热轧板带轧机的模型与控制. 北京：冶金工业出版社，2009.