评审组:基础研究组
项目名称:复杂工业网络环境下的动态系统鲁棒控制
提名单位: 陕西省教育厅
提名等级:一等奖
提名单位意见: 项目全面研究了复杂工业网络环境下的动态系统鲁棒控制方法,为网络化不确定动态系统的共性控制问题提供了有效的解决方案,为实际工业控制系统的稳定性研究提供了坚实的理论基础和技术支持。 项目研究成果代表作全部发表于Automatica、IEEE Transactions on Automatic Control等控制领域国际顶级期刊。项目成果先后有25篇论文入选ESI高被引论文,获得包括IEEE ICPS、IEEE SmartGridComm Workshop、ICICIC、ICGNC等6次国际会议最佳论文奖或提名奖,得到22位国内外院士和65位IEEE/IFAC Fellow等权威专家的正面评价与肯定。第一完成人入选国家级青年人才,获陕西高校科学技术研究优秀成果奖一等奖、吴文俊人工智能优秀青年奖、中国自动化学会自然科学一等奖等荣誉。 该项目成果材料齐全、规范,无知识产权纠纷,人员排序无争议,符合陕西省自然科学奖提名条件。提名该项目为陕西省自然科学奖一等奖。
项目简介:

客观评价:

代表性论文专著目录:

主要完成人情况:
  1. 姓名:张萌
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目主要学术贡献:提出了能够始终保证闭环系统无源性的能量函数控制方法,避免了限制传统无源控制方法应用的能量耗散障碍问题,完善了通过能量塑造方法建立闭环系统无源性的理论体系;提出了逆向配置系统期望互联和阻尼矩阵的能量函数塑造方法,克服了正向配置需要求解伪逆矩阵的设计缺陷,从根本上提高了经典设计模式的灵活性,突破了互联控制等无源化方法对工业系统参数的限制。是代表作1和5的第一作者。
  2. 姓名:邢兰涛
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:山东大学
    完成项目时所在单位:浙江大学
    对本项目主要学术贡献:提出自适应控制器和事件触发机制联合设计新方法,解决了不确定严格反馈非线性系统的输出反馈事件触发控制难题。通过将控制信号变化特性融入到触发条件的阈值设置中,建立了状态观测器、自适应控制器和事件触发机制的联合设计新方法,突破了经典结果对输入状态稳定假设条件的依赖,开辟了研究不确定非线性系统事件触发控制问题的新路径。是代表作2的第一作者和代表作3的第五作者
  3. 姓名:胡建晨
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目主要学术贡献:首次针对范数有界不确定系统设计了动态输出反馈模型预测控制方法,通过以状态转移矩阵作为决策变量,构造了凸优化问题,克服了以往针对此类问题需采用观测器增益作为决策变量而导致的优化问题非凸难题,大大降低了计算量。是代表作4的第一作者。
  4. 姓名:吴争光
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:浙江大学
    完成项目时所在单位:浙江大学
    对本项目主要学术贡献:提出基于隐马尔科夫模型的异步控制设计方法,解决了系统状态和运行模态不确定情况下的状态估计问题,突破了传统控制器设计方法依赖于精确系统状态及系统运行模态的局限性。是代表作5的合作作者。
  5. 姓名:苏宏业
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:浙江大学
    完成项目时所在单位:浙江大学
    对本项目主要学术贡献:在系统运行模态不确定或真实模态难以获取的情况下保证了闭环系统的稳定性,避免了传统设计方法对精确系统运行模态与系统状态的依赖。提出的李雅普诺夫函数完全利用了所有当前时刻和下一时刻的被控系统及控制器模态信息,充分提升了控制器参数求解条件的可行性,降低了控制器设计引入的保守性及其对被控系统的参数要求。是代表作1、2、3的合作作者。
主要完成单位:
  1. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献:针对工业网络环境下动态系统的建模与控制难题,从稳定性与系统能量变化关系的角度出发,根据物理规律并利用哈密顿模型对非线性系统建模,提出了基于能量函数的无源控制方法,利用无源参数化输出设计控制器保证所有正的控制器增益都能够有效镇定闭环系统平衡点。通过第一积分简化偏微分方程并替代卡西米尔函数保持系统状态与控制器状态函数之间的流型不变性,克服传统无源控制方法普遍存在的能量耗散障碍问题。结合功率调控与庞加莱引理简化偏微分方程结构或将其转化为常微分方程,从根本上降低偏微分方程的求解难度并最终得出简洁实用的解析控制器形式,形成了能够有效针对非线性工业系统的无源控制理论及应用方法。

  2. 单位名称:浙江大学
    单位贡献:提出了控制器和事件触发机制联合设计新框架,建立了状态观测器、自适应控制器和事件触发机制的综合分析设计方法,通过在控制器中预置动态可调的反馈误差补偿项,突破了经典结果对输入状态稳定假设条件的依赖。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处