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相对论、量子力学和控制论被认为是20世纪最伟大的3项科学成就。控制论（Cybernetics）由美国科学家维纳最早提出，主要阐述了在动物和机器中控制和通讯的科学。钱学森于1954年在美国出版了《工程控制论》一书，主要研究工程设计中被控制系统或被操纵系统两个层次之间的关系，而其重点，在于给人们提供一个更加广阔的视野和更加系统的解决问题方法，总结了实际中不同应用领域里的共性理论。

 

据介绍，控制论的基本问题，即如何对系统施加控制作用使其表现出预定的行为，并不等于按其数学模型由预定轨道解一个“反问题”，以求出控制输入这样一个数学的问题，其关键，就在于存在各种不确定因素（Uncertainty）。例如，控制系统的性质常可用某一特定数值是否为零来判断，但若该值不为零但特别小，很小的误差或噪声干扰就可能导致严重的后果，于是能否放心使用就是一个常见的问题。正因为如此，反馈系统要比开环系统强；稳定性的频率判据要比代数判据更接近实用；理论的方法还要结合经验的判断。系统的结构和参数存在误差或发生变化时，为使系统保持良好性能，就需要研究系统对这些变化的灵敏度或鲁棒性问题；当存在噪声等随机不确定性时，可以用统计滤波等方法；而当系统特性变化缓慢时，可以采取自适应、自校正等方法跟踪这些变化。

 

又如，存在主观的不确定性或知识不足时，可以利用模糊控制、智能控制等技术。如此等等，几乎就可以概括控制理论的所有概念、方法和内容，即归结为针对某种不确定性使系统保持预定的品质。包括大系统、复杂系统和复杂巨系统的控制，要解决的也是由于“大”和“复杂”，无法用还原论方法进行微观处理而带来的不确定性问题。用这条线索可以把整个控制论串起来。对于非控制专业人员，由此也不难理解控制论的基本思想、理论和方法论。

 

工程控制论在20世纪四五十年代广泛用于船舶、火炮等机电系统操纵，在工业、国防中发挥了重要作用。《钱学森与控制论》一书评价道：“钱学森的工程控制论首先解决了一批工程实际中的控制论问题。同时，在不断探索各种复杂性层次系统运动规律的基础上，密切结合我国国防和政治、经济建设的需要，提出和解决了大系统、复杂系统和复杂巨系统的组织管理和控制中的大量理论和实践问题。”

 

随着社会与科学发展的推进，电子计算机的广泛应用以及控制系统数学理论方法的发展，钱学森预见到控制论面临重要突破。1980年，他与宋健等人共同完成了《工程控制论》中文修订版。

 

在修订版中，钱学森加了5章新的内容：最速控制系统、分布参数控制系统、逻辑控制和有限自动机、信号与信息、大系统理论。钱学森在对维纳控制论等诸多理论给予基本肯定的同时指出其简单化的倾向。书中就其精华作了精辟的概括，并突出强调了贯穿全书的技术科学方法论，具有重要的指导意义。基于他实际从事的飞行器和发动机控制问题，给出了理论分析和第一手的解决办法。这种研究风格一直延续到他在我国“两弹一星”研制中综合运用系统和控制工程理论与技术所作出的贡献。

 

《科学时报》 (2009-7-15 A1 要闻)