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相對論、量子力學和控制論被認為是20世紀最偉大的3項科學成就?？刂普?span lang="EN-US">(Cybernetics)由美國科學家維納最早提出，主要闡述了在動物和機器中控制和通訊的科學。錢學森于1954年在美國出版了《工程控制論》一書，主要研究工程設(shè)計中被控制系統(tǒng)或被操縱系統(tǒng)兩個層次之間的關(guān)系，而其重點，在于給人們提供一個更加廣闊的視野和更加系統(tǒng)的解決問題方法，總結(jié)了實際中不同應用領(lǐng)域里的共性理論。
據(jù)介紹，控制論的基本問題，即如何對系統(tǒng)施加控制作用使其表現(xiàn)出預定的行為，并不等于按其數(shù)學模型由預定軌道解一個“反問題”，以求出控制輸入這樣一個數(shù)學的問題，其關(guān)鍵，就在于存在各種不確定因素(Uncertainty)。例如，控制系統(tǒng)的性質(zhì)?？捎媚骋惶囟〝?shù)值是否為零來判斷，但若該值不為零但特別小，很小的誤差或噪聲干擾就可能導致嚴重的后果，于是能否放心使用就是一個常見的問題。正因為如此，反饋系統(tǒng)要比開環(huán)系統(tǒng)強；穩(wěn)定性的頻率判據(jù)要比代數(shù)判據(jù)更接近實用；理論的方法還要結(jié)合經(jīng)驗的判斷。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)存在誤差或發(fā)生變化時，為使系統(tǒng)保持良好性能，就需要研究系統(tǒng)對這些變化的靈敏度或魯棒性問題；當存在噪聲等隨機不確定性時，可以用統(tǒng)計濾波等方法；而當系統(tǒng)特性變化緩慢時，可以采取自適應、自校正等方法跟蹤這些變化。
又如，存在主觀的不確定性或知識不足時，可以利用模糊控制、智能控制等技術(shù)。如此等等，幾乎就可以概括控制理論的所有概念、方法和內(nèi)容，即歸結(jié)為針對某種不確定性使系統(tǒng)保持預定的品質(zhì)。包括大系統(tǒng)、復雜系統(tǒng)和復雜巨系統(tǒng)的控制，要解決的也是由于“大”和“復雜”，無法用還原論方法進行微觀處理而帶來的不確定性問題。用這條線索可以把整個控制論串起來。對于非控制專業(yè)人員，由此也不難理解控制論的基本思想、理論和方法論。
工程控制論在20世紀四五十年代廣泛用于船舶、火炮等機電系統(tǒng)操縱，在工業(yè)、國防中發(fā)揮了重要作用?！跺X學森與控制論》一書評價道：“錢學森的工程控制論首先解決了一批工程實際中的控制論問題。同時，在不斷探索各種復雜性層次系統(tǒng)運動規(guī)律的基礎(chǔ)上，密切結(jié)合我國國防和政治、經(jīng)濟建設(shè)的需要，提出和解決了大系統(tǒng)、復雜系統(tǒng)和復雜巨系統(tǒng)的組織管理和控制中的大量理論和實踐問題。”
隨著社會與科學發(fā)展的推進，電子計算機的廣泛應用以及控制系統(tǒng)數(shù)學理論方法的發(fā)展，錢學森預見到控制論面臨重要突破。1980年，他與宋健等人共同完成了《工程控制論》中文修訂版。
在修訂版中，錢學森加了5章新的內(nèi)容：最速控制系統(tǒng)、分布參數(shù)控制系統(tǒng)、邏輯控制和有限自動機、信號與信息、大系統(tǒng)理論。錢學森在對維納控制論等諸多理論給予基本肯定的同時指出其簡單化的傾向。書中就其精華作了精辟的概括，并突出強調(diào)了貫穿全書的技術(shù)科學方法論，具有重要的指導意義?；谒麑嶋H從事的飛行器和發(fā)動機控制問題，給出了理論分析和第一手的解決辦法。這種研究風格一直延續(xù)到他在我國“兩彈一星”研制中綜合運用系統(tǒng)和控制工程理論與技術(shù)所作出的貢獻。
