一、团队简介
本团队主要从事复杂干扰环境下非线性系统抗干扰和故障容错控制理论及应用研究。主要研究方向包括多源异质干扰系统精细抗干扰控制、故障诊断与容错控制、多智能体系统控制以及船舶运动控制等。本团队通过对干扰和故障的建模、表征与综合分析,解释其形成、特征及影响机理;在此基础上,基于干扰观测器、故障检测与诊断等技术,研究新的干扰估计与故障诊断方法;在复合分层控制框架下,提出复杂干扰环境下非线性系统抗干扰和故障容错控制理论,形成多源异质干扰可估计、可补偿、可抑制与故障可检测、可诊断、可容许的一体化研究体系。进而将所提理论方法应用于海洋作业船舶运动控制等实际问题中,实现不同类型海洋环境干扰和船舶故障的复合分层抗干扰和故障容错控制。
团队成员共5位,其中教授1位,副教授2位,博士讲师2位。近年来,团队成员主持或主持完成国家自然科学基金面上项目2项、国家自然科学基金青年项目4项山东省级项目9项,在Automatica、IEEE Trans.、International Journal of Robust and Nonlinear Control、Nonlinear Dynamics、Journal of Franklin Institute等国际权威期刊上发表论文60余篇,多篇代表性成果入选ESI高被引论文,团队成员获奖10余项。
二、团队负责人及成员
负责人:魏新江
魏新江,博士,教授,硕士生导师,现为中国自动化学会控制理论专业委员会抗干扰控制及应用委员会委员,随机系统控制委员会委员,中国人工智能学会智能空天系统专业委员会委员。主要研究方向为非线性控制、抗干扰控制、鲁棒控制。近年来,发表SCI期刊论文50余篇,其中ESI高被引论文2篇。现主持或主持完成国家自然科学基金3项,省部级课题5项。成果获山东省研究生教育教学成果奖二等奖1项,山东省高校优秀科研成果二等奖3项,三等奖4项。
成员:韩建 胡鑫 张慧凤 刘秀华
韩建,博士,副教授,现为中国人工智能学会会员,中国自动化学会会员。主要从事T-S模糊系统、切换非线性系统,多智能体系统的故障诊断与容错控制等方面的研究工作,取得了许多重要研究成果。在国际及国内权威期刊共发表学术论文30余篇,其中被SCI检索20余篇,代表性成果发表在IEEE Transactions on Cybernetics、IEEE Transactions on Fuzzy Systems、IEEE Transactions on Industrial Informatics等国际知名期刊上。主持国家自然科学基金青年基金1项、山东省自然科学基金培养基金1项,参与国家基金面上项目1项。担任多个国际顶级期刊和国内外重要学术会议审稿人,被国际SCI杂志Neurocomputing评为最佳审稿人。
胡鑫,博士,副教授,主要从事船舶动力定位系统抗干扰控制、干扰估计与抵消理论和智能控制等方面的研究工作,在国际及国内权威期刊共发表学术论文20余篇,其中被SCI检索10余篇,主持国家自然科学基金青年基金1项、山东省自然科学基金培养基金1项,参与国家基金面上项目1项。博士学位论文获得智能交通领域全国优秀博士学位论文和大连海事大学优秀博士论文称号。被国际期刊ISA Transactions和Ocean Engineering先后评为最佳审稿人。
张慧凤,博士,讲师,主要从事鲁棒控制、自适应控制、非线性控制等领域的研究工作,在国际及国内权威期刊共发表学术论文20余篇,参与国家基金面上项目1项。在多源干扰复合分层控制领域,采用自适应反步法设计非线性控制方法,取得了许多重要研究成果,代表性成果发表在Journal of Franklin Institute、International Journal of Robust and Nonlinear Control等国际主流期刊上,并担任多个国际期刊和国内外重要学术会议的审稿人。
刘秀华,博士,讲师,主要从事多智能体系统的故障检测、故障估计、干扰估计与协同控制、模糊系统的故障估计与容错控制等方面的研究工作。代表性成果发表在IEEE Transactions on Fuzzy Systems, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, International Journal of Robust and Nonlinear Control, Nonlinear Dynamics, Journal of the Franklin Institute, ISA Transactions, Circuits, Systems, and Signal Processing等国际SCI检索期刊,以及自动化学报、控制与决策等国内具有重要影响力的期刊,并担任多个国际期刊和国内外重要学术会议的审稿人。
三、获奖情况
【科研项目】
[1]国家自然科学基金面上项目:多源异质干扰系统的固定时间精细抗干扰控制(61973149),在研
[2]国家自然科学基金面上项目:基于分层设计方法的非线性多源干扰系统精细抗干扰控制(61374108),已结题
[3]国家自然科学基金青年项目:非线性多源干扰系统复合分层控制理论及应用研究(61004063),已结题
[4]国家自然科学基金青年项目:切换模糊系统的故障估计与容错控制(61803195),在研
[5]国家自然科学基金青年项目:具有未知非线性信息的多智能体系统的故障估计与协同容错控制(61903173),在研
[6]国家自然科学基金青年项目:多源干扰下船舶动力定位系统的复合分层控制研究(61903174),在研
[7]国家博士后科学基金项目:基于DOBC方法的振动系统主动控制理论与应用研究(20070420957),已结题
[8]山东省自然科学基金项目:基于分层设计方法的多源干扰系统抗干扰控制理论及其应用(2011FM016),已结题
[9]山东省自然科学基金项目:基于T-S模糊模型的切换非线性系统的故障重构与容错控制(ZR2019BF016),在研
[10]山东省自然科学基金项目:多智能体系统的集中-分布式故障检测与故障估计(ZR2019PF014),在研
[11]山东省自然科学基金项目:多执行器故障下船舶动力定位容错控制研究(ZR2019PF006),在研
[12]山东省研究生导师能力提升项目:数学教育硕士学位论文质量保障体系的构建(SDYY18142),在研
[13]江苏省博士后研究基金项目:基于DOBC方法的振动系统主动控制理论与应用研究(0701005B),已结题
[14]江苏省博士后研究基金项目:时滞振动系统智能预测控制理论研究及其应用(660631155),已结题
[15]山东省高等学校科技计划项目:振动系统的复合分层主动控制理论及其应用(J09LG27),已结题
【代表性学术论文】
[1]Xinjiang Wei*, Zhaojing Wu, Hamid Reza Karimi. Disturbance Observer-Based Disturbance Attenuation Control for a Class of Stochastic Systems. Automatica, 2016, 63(C):21-25.(SCI一区,ESI高被引论文,Top期刊)
[2]Xinjiang Wei*, Lewei Dong, Huifeng Zhang, Xin Hu, Han Jian. Adaptive Disturbance Observer-based Control for Stochastic Systems with Multiple Heterogeneous Disturbances. International Journal of Robust and Nonlinear Control, 2019, 29:5533–5549. DOI: 10.1002/rnc.4683.(SCI二区,Top期刊)
[3]Xinjiang Wei*, Huifeng Zhang, Shixiang Sun, Hamid Reza Karimi. Composite Hierarchical Anti-disturbance Control for a Class of Discrete-time Stochastic Systems. International Journal of Robust and Nonlinear Control, 2018, 28(9): 3292-3302.(SCI二区,Top期刊)
[4]Xinjiang Wei*, Nan Chen. Composite Hierarchical Anti-disturbance Control for Nonlinear Systems with DOBC and Fuzzy Control. International Journal of Robust and Nonlinear Control, 2014, 24(2):362–373.(SCI二区,Top期刊)
[5]Xinjiang Wei*, Nan Chen, Xiaohua Liu. Composite Stratified Anti-disturbance Control for a Class of MIMO Discrete-time Systems with Nonlinearity. International Journal of Robust and Nonlinear Control, 2012, 22(4):453-472.(SCI二区,Top期刊)
[6]Xinjiang Wei*, Lei Guo. Composite Disturbance-Observer-Based Control and H Infinite Control for Complex Continuous Models. International Journal of Robust and Nonlinear Control, 2010, 20(1):106-118.(SCI二区,Top期刊,ESI高被引论文)
[7]Xinjiang Wei*, Lewei Dong, Huifeng Zhang, Jian Han, Xin Hu, Composite anti-disturbance control for stochastic systems with multiple heterogeneous disturbances and input saturation[J]. ISA Transactions. 2019. DOI:10.1016/ j.isatra.2019.12.006. (SCI二区,影响因子:3.370)
[8]Lewei Dong, Xinjiang Wei*, Xin Hu, Huifeng Zhang, Jian Han, Xiuhua Liu. Elegant anti-disturbance fault-tolerant control for stochastic systems with multiple heterogeneous disturbances[J], International Journal of Robust and Nonlinear Control, 2020, DOI:10.1002/rnc.4889. (SCI二区,影响因子:3.856)
[9]Yongli Wei, Xinjiang Wei*, Huifeng Zhang, Jian Han, Composite hierarchical anti-disturbance control for stochastic systems with multiple heterogeneous disturbances[J]. Transactions of the Institute of Measurement and Control.2019,41(15),4398-4408. (SCI四区,影响因子:1.579)
[10]Jian Han*, Huaguang Zhang, Xiuhua Liu, Xinjiang Wei. Dissipativity-based fault detection for uncertain switched fuzzy systems with unmeasurable premise variables[J]. IEEE Transactions on Fuzzy Systems, 2019, 27 (12), 2421-2432. (SCI一区,影响因子:8.415)
[11]Jian Han, Xiuhua Liu, Xianwen Gao, Wei Xinjiang. Intermediate observer based robust distributed fault estimation for nonlinear multi-agent systems with directed graphs[J], IEEE Transactions on Industrial Informatics. DOI :10.1109/TII.2019.2958988. (SCI一区,影响因子:5.430)
[12]Jan Han*, Xiuhua Liu, Xinjiang Wei, Xin Hu, Huifeng Zhang. Reduced-order observer based fault estimation and fault-tolerant control for switched stochastic systems with actuator and sensor faults[J]. ISA Transactions, 2019, 88: 91-101. (SCI二区,影响因子:3.370)
[13]Jian Han*, Xiuhua Liu, Xinjiang Wei, Huifeng Zhang, Xin Hu. Dissipativity-based fault estimation for switched non-linear systems with process and sensor faults[J]. IET Control Theory & Applications, 2019, 13(18), 2983-2993. (SCI三区,影响因子:3.296)
[14]Xin Hu*, Xinjiang Wei, Jian Han, Qiang Zhang. Adaptive disturbance rejection for course tracking of marine vessels under actuator constraint[J]. ISA Transactions, 2019, DOI: 10.1016/j.isatra.2019.11.024. (SCI二区,影响因子:3.370)
[15]Xin Hu, Xinjiang Wei*, Huifeng Zhang, Jian Han, Xiuhua Liu. Robust adaptive tracking control for a class of mechanical systems with unknown disturbances under actuator saturation[J]. International Journal of Robust and Nonlinear Control, 2019, 29(6): 1893-1908. (SCI二区,影响因子: 3.856)
[16]Xin Hu, Xinjiang Wei*, Huifeng Zhang, Jian Han, Xiuhua Liu. Global asymptotic regulation control for MIMO mechanical systems with unknown model parameters and disturbances[J]. Nonlinear Dynamics, 2019, 95(3): 2293-2305. (SCI二区,影响因子: 4.339)
[17]Huifeng Zhang, Xinjiang Wei*, Hamid Reza Karimi, Jian Han. Anti-disturbance control based on disturbance observer for nonlinear systems with bounded disturbances. Journal of the Franklin Institute, 2018, 355(12): 4916-4930. (SCI二区)
[18]Huifeng Zhang, Yuanwei Jing, Xinjiang Wei*. Elegant Anti-disturbance Control for Nonlinear Systems based on a Robust Disturbance Observer. Transactions of the Institute of Measurement and Control, 2015, 37(8):942–951. (SCI四区)
[19]Huifeng Zhang, Yuanwei Jing, Xinjiang Wei. Composite Anti-disturbance Control for a Class of Uncertain Nonlinear Systems via a Disturbance Observer. Transactions of the Institute of Measurement and Control, 2016, 38(6), pp: 648-656. (SCI四区)
[20]Huifeng Zhang, Xinjiang Wei, Lingyan Zhang, Meiqin Tang. Disturbance Rejection for Nonlinear Systems with Mismatched Disturbances Based on Disturbance Observer. Journal of the Franklin Institute, 2017, 354(11), pp: 4404-4424. (SCI二区)
[21]Huifeng Zhang, Yuanwei Jing, Xinjiang Wei. Elegant Anti-disturbance Control for Nonlinear Systems based on a Robust Disturbance Observer. Transactions of the Institute of Measurement and Control, 2015, 37(8), pp: 942-951. (SCI四区)
[22]Xiuhua Liu*, Jian Han, Xinjiang Wei, Huifeng Zhang, Xin Hu. Distributed fault detection for non-linear multi-agent systems: an adjustable dimension observer design method[J]. IET Control Theory & Applications, 2019, 13 (15): 2407-2415. (SCI三区,影响因子:3.296)
[23]刘秀华,韩建,魏新江.基于中间观测器的多智能体系统分布式故障估计[J].自动化学报, 2019. DOI: 10.16383/j.aas.2018.c180179.
[24]Xiuhua Liu, Jian Han*, Huifeng Zhang, Shaoxin Sun, Xin Hu. Adaptive fault estimation and fault-tolerant control for nonlinear system with unknown nonlinear dynamic[J]. IEEE Access, 2019, DOI :10.1109/ACCESS.2019.2941387. (SCI二区,影响因子:3.557)
四、团队风采