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天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室
2017-05-03 14:17  

该实验室依托于天津市“控制理论与控制工程”重点学科,有“控制理论与控制工程”、“检测技术与自动化装置”、“模式识别与智能系统”、“电力系统及其自动化”四个硕士点作为支撑。2015年全室在编固定人员43人。目前实验室拥有9位教授(其中博导4位,国务院特贴专家2位,天津市特聘教授1位,长江学者客座教授1人),副教授12名。实验室目前培养在读博士4名,硕士260余名。经过多年建设、发展和国际合作,已形成了复杂工业系统建模与辨识理论、流程工业复杂系统的先进控制与优化技术和复杂运动控制理论及应用三个稳定的研究方向,成为我市该领域科研及人才培养基地。近三年,先后承担国家自然科学基金、国家“863”计划、天津市重大、重点、面上项目及横向项目102项(其中纵向课题39项),累计实到科研经费2400万元,其中纵向科研经费794.7万元。发表论文128篇,被SCI、EI、ISTP收录36篇。获得发明专利8项,获得省部级科技奖9项。  

“流程工业与网络控制理论及技术”方向主要开展了基于大数据、云服务、能源物联网、移动互联的“互联网+”智能控制技术研究工作,并将研究成果先后在多种能源管控系统,智慧交通管控系统,农业灌溉管控系统和流程工业控制与仿真系统中得到实施,运行效果良好,并取得了一定研究成果。如开展了大型方矩管冷轧设备自动换型控制系统与大型方矩管三维尺寸在线检测系统的设计与研制,提高了企业生产效率与产品质量。与天津电科院共同获批了国家电网《分散式以电供热系统优化配置及控制研究》项目课题。继续与中海油、中汽工程等企业开展项目合作。《海上石油平台中控系统测试技术研究与应用》项目获2016年天津市科学技术进步二等奖,同时获得2016年中国仪器仪表协会科技成果奖。

“电力电子系统控制理论及其应用”方向主要研究功率变换系统控制策略与电磁兼容、动力电池性能测试、动力电池包及电池管理系统、新能源汽车动力驱动系统等。本年度完成了新能源汽车电机控制器的研发工作,掌握了电机控制器的设计开发经验,具备了进一步产业化的水平和能力。完成了新能源汽车动力系统电磁兼容性的研发工作,提出了电动汽车电磁兼容的优化设计方案,可用于指导生产厂家完成电机控制器电磁兼容的前期设计,降低成本,提高可靠性。此外,与中国电子科技集团公司第十八研究所合作开发了燃料电池测试系统的研发工作,取得了较好的实验结果,为燃料电磁的进一步研发提供了基础。随着中国制造2025国家战略的实施,该方向正在着力进行新型功率变换系统控制理论与技术的研究,重点在新能源汽车相关技术、新能源利用等方面开展。“新能源利用与智能电网创新团队”的“智能变电站的理论、方法与工程应用”获2016年天津市科学技术进步一等奖。

“微机电系统和智能机器人”研究方向以微机电系统和医学机器人为研究对象,在血管介入手术机器人系统、无线微管道机器人系统、上肢康复机器人系统、仿生球形两栖子母机器人系统、微流体分析控制系统等方面开展研究工作。针对以上五方面的研究,本年度在血管介入手术机器人系统样机的性能评价、导管与血管壁碰撞信息的检测与提取、力反馈信息的提取与再现;无线微管道机器人系统球形样机制作、性能测试、远程遥操作系统研制;上肢康复外骨骼机器人与手指康复机器人的设计、制作、融合、基于肌电信号的康复系统评价;仿生球形两栖子母机器人系统样机的制作、多机协同通信系统的开发;微流体压力、压力流量和方向的控制以及样品制备、混合、检测、分析等方面开展了相关研究工作。

“光电检测技术”研究方向主要研究光电传感器的应用、自动检测系统及仪表智能化技术,将嵌入式视觉检测技术、数据融合、人工智能等技术手段应用于自动化检测装置。重点开展产品的在线检测、快速分拣,海洋环境的监测,海洋仪器校准方面的工作。目前,在研的主要项目包括:海洋公益性行业科研专项“常用海底声纳测量仪器计量检测关键技术研究示范与应用”、精密测试技术及仪器国家重点实验室(天津大学)开放基金“高速扫描频闪成像三维测量系统”、与温州瑞安的国家汽车电气零部件产品质量监督检验中心合作,承担“汽车喷油器测试系统的开发与研究”,对汽车发动机喷油机进行综合特性检测。科研成果“复合正交多传感协同智能坐标测量技术及工程化应用”获中国计量测试学会科技进步一等奖。

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