一、团队概况
团队主要致力于智能系统的协同与安全控制、船舶与海洋装备智能控制与抗干扰技术、机器人编队控制与具身智能等方向的研究,在Automatica、IEEE汇刊、IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica、Ocean Engineering、自动化学报等国际国内重要学术期刊发表论文280余篇,专利已授权40余项,软件著作权5项,出版学术专著2部。承担国家自然科学基金项目6项,国家博士后科学基金项目2项,山东省自然基金6项,山东省教育厅科研计划基金2项,山东省青创科技支持计划项目1项,烟台市科技项目2项,以及国际合作项目5项。荣获山东省自然科学奖二等奖1项,山东省教育厅第八届高等教育省级教学成果奖二等奖1项。
团队负责人:杨洪勇,博士,教授
团队成员:
胡鑫,博士,教授,山东省泰山学者青年专家
刘莉,博士,副教授
刘飞,博士,讲师
李亦昊,博士,副教授
张闯闯,博士,讲师
郭文龙,博士,讲师
二、主要研究内容
1.智能系统的协同与安全控制
主要研究内容:现代科学技术的发展,特别是计算机技术、网络技术和通信技术的飞速发展,智能系统(实际生物体或人造系统)的协调合作得到了广泛的关注。随着分布式网络及通信技术的迅速发展,智能系统的网络化控制问题,已成为系统与控制领域的一个重要研究课题。在智能系统的网络化控制问题中,面对复杂多变的外部环境以及无法预测的突发故障等因素,系统通过自身感知到的周围局部信息,来进行协调控制完成某项合作任务。研究主要针对网络化智能系统的协同控制、具有主动防御机制的弹性状态估计与安全控制策略、复杂网络化系统的鲁棒控制等进行理论分析和工程实现。
2.船舶与海洋装备智能控制与抗干扰技术
主要研究内容:瞄准当前世界科技前沿和建设海洋强国国家重大战略需求,探索多源干扰、不确定性因素及执行器故障等复杂条件下的精细控制与容错机制,提升海上装备在波浪、风流等耦合干扰下的定位精度与作业安全性。构建多源海洋干扰深耦合建模表征分离性框架,揭示多源海洋干扰与船舶状态、输入、输出深耦合动态关系,实现多源海洋干扰、船舶状态、推进系统动态可分离性表征;提出非脆弱性和学习型多源干扰分离估计方法,解决船舶多源干扰描述范围与估计精度之间的平衡问题,突破从“单一干扰估计”到“多源干扰分离估计”理论难题;建立多源干扰下高技术船舶复合精细抗干扰控制技术,提出可剪裁性设计框架,形成建模、估计、控制的两层三环节的复合分层抗干扰方法,为复杂海洋环境下高端海洋装备自主抗干扰控制提供理论方法。
3.多机器人系统编队控制与机器人具身智能
复杂障碍下的编队自主避障问题,研究多机器人编队在运动过程中如何根据复杂障碍静态或者动态的具体情况进行自主处理,实现编队的自主有效避障。编队控制的软件设计,针对某些具体的硬件系统和特定的任务,技术集成度低、通用性差,无法有效发挥硬件的效能,在编队控制策略中引入网络信息和网络控制技术,实现机器人编队由实验室的研究走向产品的工业应用。通过具身智能,机器人学习,机器人感知、规划与运动控制,多智能体决策等方面的研究,该技术已经广泛应用于自动驾驶、服务机器人、仓储物流等新兴行业,未来还会催生更多“机器人+”产业。