漫谈动力学反问题
牛顿根据开普勒定律，即行星运动的一些规律，建立了万有引力定律；英国流体力学家Taylor根据美国原子弹爆炸照片推算出了爆炸当量。通过已知系统和运动来求力，即已知输出求输入，也可以是已知输出求系统，这就是动力学反问题，反问题的研究意义非常重大。本次中国振动工程学会特邀学会理事长、北京理工大学胡海岩院士与您漫谈动力学反问题。
胡海岩，北京理工大学教授，中国振动工程学会理事长。曾任德国Stuttgart大学研究员，美国Duke大学访问教授，南京航空航天大学教授、副校长、校长，北京理工大学校长等。长期从事飞行器结构动力学与控制研究，在振动控制系统的非线性动力学、飞行器机载设备非线性隔振、飞行器结构颤振控制、空间结构展开动力学等方面取得重要进展，获国家自然科学奖2项、国家科技进步奖1项。2007年当选中国科学院院士，2010年当选发展中国家科学院院士。
报告中，胡院士总结了工程中比较常见的动力学正/反问题。他指出，已知系统模型和输入f求输出x，把它叫做正问题中的动态分析；而反问题有很多种，可把它划分成四种反问题。第一种是求系统的模型S，即系统辨识；第二种是求系统的输入f，即载荷辨识；第三种是设计一个系统去满足已知的输入和输出，即动态设计；第四种是设计一个控制器，让系统能够达到要满足的要求，即动态控制。
接下来，胡院士针对每一种反问题（系统辨识、载荷辨识、动态设计和动态控制）做了系统的概述，并结合课题组多年来做的研究工作进行了案例分析。同时，对每一种动力学反问题的研究所面临的挑战和难点也做了归纳总结，既有动力学的理论问题，也有实际的技术问题，值得我们去关注和研究。
最后在总结中，胡院士认为工程师们更关心反问题的研究，因为工程师要设计一个系统，而设计本身就是个反问题，所以对工程师来讲，反问题是很迫切需要的一个技术。同时，胡院士还认为反问题能不能解决，实际上往往取决于这个问题提得好不好，这个问题如果在没有任何物理的直觉下去提的话，可能就是一个无解的问题，或者是解起来很困难的问题。此外，反问题往往涉及到多个尺度，既有空间的，也有时间的。如果不加区分，全都把它放到一起去做是非常困难。比如非线性问题，非线性强求正问题很困难，但是求反问题容易；反过来，如果是一个弱非线性问题，那么求解反问题就很难，所以有时候这两个之间是互补的。所以对正问题有很深刻理解之后才能把反问题提得好。另外，非线性有时候也是很有用的，特别是在设计方面，如何利用非线性来改善系统的特性，最近几年这个领域引起了大家高度的关注。总的来说，胡院士认为要做的事情还非常多，任重道远，唯有创新。
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