2023中国自动化大会(CAC2023)将于11月17日—19日在重庆悦来国际会议中心召开。本届大会由中国自动化学会主办,重庆邮电大学承办,大会以“自主可控强实体 新质生产创未来”为主题,聚焦自动化发展,拥抱智能新时代,共话产业新未来。大会将继续为全球自动化、信息与智能科学领域的专家学者和产业界的同仁,搭建展示创新成果、展望未来发展的高端学术平台,加强学科交叉融合,共促发展新机遇,引领科技新风向。

本届大会设置共计近40个专题论坛,“抗干扰控制理论及其应用”论坛集结完毕,将于2023年11月18日召开!敬请期待!

抗干扰控制理论及其应用

工业自动化系统存在各类非线性环节、参数不确定/摄动、噪声、测量不确定以及设计外部干扰等,这些难以避免因素极大地影响了系统闭环性能、易用性与可靠性。本次专题报告将结合不同工业对象系统、不同任务、性能提升与功能开发需求,从时域/频域、线性/非线性建模、噪声滤波、干扰分析与估计、反馈/前馈等不同角度,探讨如何进行控制系统的抗干扰控制综合与分析,并给出了这方面的一些最新科研进展与应用成果。

本次专题论坛将邀请几位著名的学者展示他们在抗干扰控制理论及其应用方面取得的进展。

专题主席

李世华

中国自动化学会理事

东南大学教授

王会明

重庆邮电大学副教授

专题报告

郭雷

中国自动化学会会士、理事

北京航空航天大学教授

报告题目:

干扰对抗环境下无人系统仿生智能技术研究

报告摘要:

控制论的初心在于构筑生命和机器之间信息的联系,仿生学研究可从分子、神经、器官和行为层面赋予无人系统更为丰富的智能功能和行为。目前无人系统的技术挑战是突破“预设任务、理想环境、确定模式”的藩篱,在“危险、极端、特殊和恶劣”环境下实现精确、可靠和自主控制。物竞天择、适者生存,在干扰对抗环境下,生物和无人系统智能性的重要标志是强约束条件下的生存能力。本汇报从多源干扰抗干扰控制理论出发,提出干扰对抗环境下无人系统仿生智能技术研究框架,从方法论、系统论和行为论的角度探讨仿生科学、智能科学和控制科学的这一交叉领域;具体内容包括安全控制、免疫控制和绿色控制等仿生控制技术的基本内涵以及在干扰拒止环境下仿生导航技术的研究进展。

报告人简介:

郭雷现任北京航空航天大学自动化学院教授,空间智能自主控制系统研究中心主任,“飞行器控制一体化技术”国防科技重点实验室副主任,科技部“飞行器先进导航与控制系统技术”重点领域创新团队负责人,中国自动化学会导航制导与控制专业委员会主任。长期从事抗干扰控制理论、飞行器自主导航与控制系统应用领域的研究。

丁正桃

曼彻斯特大学教授

报告题目:

网络连接系统的控制、输出调节和故障监测

报告摘要:

网络连接系统综合了计算、网络通讯和物理环境,可以通过控制和通讯技术的协作实现工程系统的协同感知和动态控制,在智能制造系统、智慧交通网络、新型能源网络等关键基础设施中得到广泛的应用。本报告介绍网络连接系统的噪声估计,输出调节以及故障监测,包括最近在异构故障/攻击下互联系统估计与控制的一些相关成果。由于信息物理系统的高度复杂性,除可能受到的服务拒止、欺骗等外源攻击外,干扰、故障等异常往往同时存在于系统中。一方面,多种攻击及故障/干扰的同时作用可能放大彼此对系统的影响;另一方面,多种异常在同一通道上的耦合可能影响对攻击/故障的分离及诊断。针对互联信息物理系统在异构故障/攻击下的安全问题,本报告将着重汇报弹性状态估计与控制方向的相关研究成果。

报告人简介:

丁正桃教授长期从事人工智能和控制理论的科研、教学和相关行政事务,其主要研究方向包括网络连接动态系统的协同控制、复杂系统的分布式优化及非线性自适应控制理论等。现为英国曼彻斯特大学电力电子工程学院控制系统首席教授,兼控制、机器人、和通讯分部主任。同时,丁教授也是IEEE 非线性系统和控制技术委员会委员,IEEE 智能控制技术委员会委员,IFAC 自适应和学习系统技术委员会委员和英国工程与自然科学研究委员会(EPSRC)等多个机构的研究项目书评审专家。

陈谋

南京航空航天大学教授

报告题目:

异类逼近器耦合协同设计与抗扰控制综合技术

报告摘要:

针对存在系统不确定、不可观测状态、时变未知干扰和系统故障的多输入多输出不确定非线性系统,将神经网络应用于逼近非线性系统的不确定,利用非线性干扰观测器估计非线性系统的外部时变未知干扰,设计非线性状态观测器逼近系统不可观测状态以及运用故障估计器估计系统故障,并给出几种异类逼近器之间的耦合设计技术。将异类逼近器的输出应用于不确定非线性系统鲁棒抗扰控制器的设计,以保证不确定非线性系统在系统不确定、时变外部干扰、不可观测状态和系统故障综合影响作用下的闭环稳定,进而提高其控制性能。同时讨论了多逼近器协同控制在飞行器鲁棒抗扰飞行控制的应用。

报告人简介:

陈谋,博士,教授、博士生导师。先后在南京航空航天大学获学士与博士学位,并先后在英国拉夫堡大学、新加坡国立大学和澳大利亚阿德莱德大学做访问或博士后研究。目前担任SCI收录英文期刊《IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems》等编委、担任《中国科学.信息科学》、《自动化学报》、《控制理论与应用》、《航空学报》等编委等。同时担任教育部高等学校教学指导委员会兵器类委员、中国人工智能学会智能空天专业委员会副主任委员、中国指挥与控制学会群集智能与协同控制专业委员会副主任委员、自动化学会信息物理系统控制与决策专业委员会副主任等。

薛文超

中科院数学与系统科学研究院副研究员

报告题目:

自抗扰控制理论及应用研究的一些新进展

报告摘要:

自抗扰控制继承了PID控制不依赖于模型的机制,形成了实时估计和消除系统中的“总扰动”的新型通用控制器框架。本报告介绍自抗扰控制器核心结构设计——构造具有数据驱动机制的扩张状态观测器以实时获得“总扰动”的信息。进一步,报告还讨论扩张状态观测器参数的卡尔曼型设计算法、强化学习优化调节算法、以及并行扩张状态观测器设计等研究进展,并展示自抗扰控制在飞行器等典型运动控制系统的应用等。

报告人简介:

薛文超,中科院数学与系统科学研究院副研究员,博士生导师。2007年于南开大学获学士学位,2012于中科院数学与系统科学研究院获博士学位。研究领域主要包括非线性不确定系统的控制与滤波,分布式估计,飞行器系统控制等,并致力于实际系统控制与状态估计中基础理论问题的提炼与解决。目前担任IFAC Journal of Control Engineering Practice等杂志编委;担任中国自动化学会控制理论专委会秘书长、中国指控学会自抗扰控制专委会总干事等。

王会明

重庆邮电大学副教授

报告题目:

康复训练机器人的抗干扰控制

报告摘要:

康复训练机器人的控制性能受到多种类型突发干扰的影响。主动抗干扰控制因其在抗干扰性能方面的明显优势,为受扰机器人的高精度控制提供了可行的解决思路。本报告将介绍针对现有康复训练机器人控制方案存在的诸多理论瓶颈(如对干扰类型要求过于苛刻、局限于处理匹配干扰、收敛速度不够快等),利用干扰估计技术、滑模控制技术、输出反馈控制技术、有限时间控制技术等,来提高闭环系统的抗干扰性能和跟踪精度,并给出了这方面的一些最新研究结果。

报告人简介:

王会明,重庆邮电大学副教授,东南大学博士(2016年),新加坡南洋理工大学博士后(2019年-2021年),现担任“复杂系统与仿生控制重庆市重点实验室”副主任。主要从事抗干扰控制方法在机器人、伺服电机、电力电子等智能机电系统中的研究与应用工作。

李世华

中国自动化学会理事

东南大学教授

报告题目:

机电系统抗干扰模型预测控制

报告摘要:

机电系统存在各类非线性环节:摩擦、间隙、滞环、模型参数不确定、摄动、噪声以及外部干扰无处不在,这些因素极大地影响了机电系统性能。本次报告将讨论如何从模型预测控制、约束安全控制、干扰观测与补偿角度提高闭环系统的抗干扰性能和精度,给出了这方面的一些最新理论研究进展,及其在机电系统验证结果。

报告人简介:

李世华,现为东南大学首席教授、自动化学院副院长,江苏省自动化学会理事长,中国自动化学会理事,国际电气电子工程师协会(IEEE)会士、英国工程技术学会(IET)会士、亚太人工智能学会(AAIA)会士。主要从事机电系统的非线性控制理论及应用方面的研究工作,包括非光滑控制理论,干扰观测控制理论及其在多类机电系统应用等方面研究。

路坤锋

北京航天自动控制研究所研究员

报告题目:

航天嵌入式智能计算技术

报告摘要:

航天智能应用带来了海量的高密度计算需求,通过领域定制AI加速技术提升计算效能,形成航天嵌入式智能计算一体化方案,解决航天嵌入式实时计算瓶颈。

报告人简介:

路坤锋,宇航智能控制技术全国重点实验室副主任,某部委专家组专家,兼任多个学会专业委员会委员,《航天控制》杂志副主编。主要从事飞行器控制技术研究和型号研制,受理/授权专利40余项,出版专著2部,发表学术论文62篇,获国防科技创新团队奖、省部级科学技术进步一等奖等奖项10余项。

李翔

清华大学副教授

报告题目:

面向人机共融的智能互补协同操作

报告摘要:

本报告研究人机共融理论,实现人机优势互补:搭建人机协作框架,结合机器人的高速、高精度和高重复度优势,以及人类在未知复杂环境的适应、决策、应对能力,设计意图驱动和场景驱动的控制方法;开发具有意图通信和双手示教的交互接口,以自然和本能的方式进行人机交互;围绕人类技能传递,设计机器人高效可泛化的学习方法,模仿人类的操作技巧与经验,重现人类的态势感知能力。本报告提出的交互控制与示教学习方法已成功部署于超声扫描机器人,允许医生随时安全介入,快速、有效地解决突发事件,保证自主扫描的安全与质量,增进患者对于机器人的信赖程度;所开发机器人的安全性与有效性已在多位受试者的颈动脉扫描诊断中得到了验证。

报告人简介:

李翔,清华大学自动化系副教授、博士生导师,长期从事机器人智能操作与人机交互方向的研究。已出版一本由Springer发行的专著,共发表机器人领域高水平期刊与会议论文100余篇,包括:IJRR,TRO,Automatica,TAC,ICRA,IROS。获得2017 IROS“最佳应用论文入围奖”(排名第一),担任《IEEE Robotics and Automation Letters》、《IEEE Robotics & Automation Magazine》、《IEEE Transactions on Automation Science and Engineering》、机器人旗舰会议ICRA的编委。

陈功

深圳市迈步机器人科技有限公司总经理

报告题目:

下肢康复外骨骼机器人的研发及应用

报告摘要:

深圳市迈步机器人科技有限公司,成立于2016年,是世界领先的医疗康复机器人科技公司。公司专注于打造智能康复体系,通过机器人、物联网、大数据、人工智能等技术提升康复医疗的效率和效果。公司围绕其核心技术--基于柔性驱动器的机器人交互技术,研发了包括下肢外骨骼康复机器人在内的数款医疗康复机器人产品,通过精确稳定的力控制实现了患者-机器人协作的主动训练模式,极大提升康复训练的效果。迈步机器人以改变康复产业落后的面貌为己任,以帮助应对加速到来的老龄化社会。

报告人简介:

陈功,博士,深圳市迈步机器人科技有限公司机器人总经理、创始人,2011年毕业于上海交通大学机械工程及自动化专业并获得学士学位。2011年赴新加坡国立大学攻读生物医学工程专业,期间主要从事用于脑卒中患者步态康复训练的外骨骼康复机器人相关工作,包括机器人的机械设计、柔性驱动器的设计与控制、人机交互控制、脑控康复机器人等,并于2016年获得博士学位。于2016年成立深圳市迈步机器人科技有限公司,从事医疗康复机器人相关的研发工作和管理工作。公司还在康复领域研发了一系列产品,包括手部康复机器人、基于跑台的康复机器人、TMS自主导航机器人等。

佘锦华

东京工科大学教授

报告题目:

等价输入干扰方法及最近的进展

报告摘要:

外部扰动,非线性环节及系统模型的不确定等因素对系统的控制性能具有较大的影响。等价输入干扰方法是一种主动扰动抑制方法,可有效地改善系统的控制性能。本次报告介绍这种方法的基本思想和系统结构,并介绍这种方法的一些最新理论研究进展,以及在机电系统中的验证结果。

报告人简介:

佘锦华,日本东京工科大学教授。1999年获IFAC 控制工程实践优秀论文奖,IEEE会士。IEEE IES管理委员会 (AdCom) 成员,日本电气学会论文委员会委员,中国自动化学会控制理论专业委员会委员。日中信息技术与控制应用研讨会的创始主席。IEEE TIE, IEEE/ASME TMech, IEEE/CAA JAS, IEEE JESTIE, IEEJ JIA, JACIII, I&R编委。主要从事重复控制、主动扰动抑制、鲁棒控制、过程控制、康复机器人等方面的研究工作。

来源: 中国自动化学会

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