1982年毕业于山东大学数学系，1987年在中科院系统科学所获博士学位。曾任中科院数学与系统科学研究院院长、中国工业与应用数学学会理事长等。现任中科院数学与系统科学研究院特聘研究员、中科院国家数学与交叉科学中心主任。

主要从事系统与控制科学研究。代表性工作包括：(1)先后解决了随机系统自校正调节器的收敛性和二次型自适应控制的最优性等著名理论难题；(2)建立了著名PID(比例-积分-微分)算法对非线性不确定性系统控制的稳定性与收敛性，为这一在实际工程控制系统中起主导作用的核心控制算法奠定了理论基础并给出新设计方法；(3)开启了反馈机制对付非线性不确定性系统的最大能力和根本极限研究，发现并证明了几个基本的“临界值定理”或“不可能性定理”；(4)建立了几类最基本的自适应滤波算法的一般性理论，使其对反馈随机系统的应用成为可能；(5)建立了一类最基本的具有动态变化局部相互作用的非线性非平衡大群体系统的同步性理论；(6)提出了基于动态博弈的控制系统（GBCS）研究方向并开启了自适应博弈理论研究。

1998年当选IEEE会士，2001年当选中国科学院院士。随后当选发展中国家科学院院士，瑞典皇家工程科学院外籍院士，国际自动控制联合会会士。曾于1999年和2014年先后两次应邀在三年一度的国际自动控制联合会世界大会上作大会报告(Plenary Lecture)。2014年被瑞典皇家理工学院（KTH）授予荣誉博士学位， 2019年获IEEE控制系统学会颁发的波德奖（Hendrik W. Bode Lecture Prize）并在法国举行的IEEE决策与控制大会（CDC）上作波德讲座（Bode Lecture）。2020年当选中国工业与应用数学学会会士。