作为“80后”,他立志科研事业,努力学习,积极进取,在人生的道路上开启了自己生命的新篇章。多年来,他致力于网络化系统性能分析、多智能体系统协同控制、复杂系统研究及应用、智能电网可靠性等研究,取得了突出的科研成绩,在我国科研界脱颖而出,成为同行学习的楷模。
他就是湖南科技大学复杂系统分析与控制研究所所长陈超洋。1984年出生的他,自带一股不服输的精神,在科研的大海中驾驶着翩翩小舟,披荆斩浪,奋勇前行。
开拓思路 努力创新
在多年的科研中,陈超洋不断地开拓自己的科研思路,努力寻求创新之路。他首先提出了一种对网络输入能量和被控对象输入能量作权衡的因子,并构造了新型性能指标,设计了单、双参数控制结构,从而得到了相应的控制系统性能,取得了初步的成功。
在此基础上,陈超洋还设计了相应的均值型性能指标,解决了传统的频域法难以处理衰落信道的问题,对在时域下的最优调节性能进行了科学的研究,得到了其性能极限值。
陈超洋针对网络噪声、带宽两大基本通信参量,研究了网络受有色高斯噪声和网络带宽受限情形下的网络控制系统的最优跟踪性能,提出了融合信道输入能量约束的新的性能指标,采用谱分解技术和频域分析方法,得到了控制系统跟踪随机信号的最优性能显示表达式。
他进一步研究了多种通信约束共同影响下的多输入多输出网络化系统的跟踪性能极限,得到了跟踪性能与系统内部特征、网络噪声和量化噪声功率分布及方向、适配带宽和适配编码解码分配及分配方向等的定量关系。
陈超洋首次研究了带重复零极点的网络系统跟踪性能极限,类似于香农极限,给出了带通信噪声的网络系统性能极限。此结果可为网络系统的通信、信息安全等的研究提供重要的参考依据和理论基础。
在不断的研究中,陈超洋还针对具有动态未知的虚拟领导者的多智能体非完整系统的分布式群集控制问题,设计了两种不连续分布式控制协议,并提出了分布式连续控制协议,解决了整个集团的避撞问题。
通过尤拉参数化、素质分解、内外分解等技术手段,陈超洋获得了系统的最优性能与各类通信约束的定量关系。此外,他还提出了网络化非完整移动机器人的多群集概念和分布式控制协议,保证了同一子群的机器人在相同速度和航向角下渐近移动。
在科研中不断摸索、不断追求的陈超洋,在科研的道路上踏踏实实、坚定执着地前进着,攀登着科研的高峰,每一步的成功,都浸透着他无数的心血。
转化成果 积极合作
对科研的热爱,激励着陈超洋努力奋进,再创辉煌。他努力转化科研成果,将其应用于实践。他助力研发了分布式智能动物追踪系统,对单个动物或动物群体的活动轨迹能够智能显示,并对其行进轨迹进行追踪,这有助于疫情疫病监测、野生动物救助、珍稀动物野化、信鸽和猎鹰的训化和追踪。
陈超洋及团队研发的分布式MT法的区域同步水害监测预警系统,受到了业界的高度关注,这是基于分布式计算的大地电磁测深法区域同步探测与四维反演系统,在各大煤矿中得到了较为广泛的应用。
除了专心科研,陈超洋还重点与美国科学院院士H.Eugene Stanley及团队展开了紧密的合作,并联合南方电网科学研究院、华中科技大学等机构,对电网可靠性及关键技术进行了研究。
在科研中,陈超洋发现,现代电网存在更多的隐患和风险,对多能互联不完全信息电网的可靠性研究已经迫在眉睫。通过与Stanley院士以及伦斯勒理工学院高建喜教授合作,新的考虑边缘过载的加权复杂网络级联失效的非线性模型被提出,解决了描述边缘冗余能力的问题。此外,他还首次根据超载系数、承载力参数、权重系数和分布系数,成功建立了连锁失效模型,并对几种典型网络模型和美国电网进行了有效的级联抗毁性仿真,这对实际网络中级联故障的控制和预防起到了积极的作用。
对科研事业锲而不舍的追求,使陈超洋站在了新的起点,他开始审视自己的科研历程,力求把握科研的新高度,走在科研的最前沿。
目前,他重点致力于对大规模基础设施网络安全等的研究,尤其是大规模电网的可靠性分析等,积极探索着科研的无穷奥秘。
瞩目未来 展翅飞翔
在专心科研的同时,陈超洋还积极投身科研教学。自动控制原理、现代控制理论等本科生课程,以及最优化与最优控制、控制学科与工程学科前沿讲座等研究生课程的讲授,使他提高了自身的专业素养,这为他更好地进行科研奠定了深厚的基础。
近年来,他依托湖南省教学教改项目,大胆进行教学改革,利用先进的体验式教学模式,发展学生的综合能力。通过校企深度合作,使科研理论与实践得到了完美的结合。他精心打造的创新型实践教学队伍,联合开发了《电路理论》《模拟电路》《数字电路》《电工技术》《单片机》《微机原理与接口技术》等课程的虚拟仿真实验教学资源,受到了师生的一致喜爱。
业精于勤,荒于嬉。在科研领域孜孜不倦勤奋不懈追求的陈超洋,勇于担当,面对重担,毫不退缩。2015—2020年,陈超洋主持或参与了《基于智能电网的空间嵌入相依网络脆弱性分析与性能优化研究》《复杂非完整多自主体网络协同算法设计与性能极限分析》《基于物联网的复杂多智能体网络动力学分析及优化算法研究》等25项科研项目,取得了独具特色的原创性成果。
此外,陈超洋还撰写了50余篇论文,发明了《一种基于物联网的智慧农业研发性培育系统及其控制方法》《一种基于物联网的智能停车场共享管理方法及系统》《一种地下径流动态信息的频谱识别方法》等20余项专利,取得了突出的科研成绩,成为湖南省湖湘青年英才(科技创新类)、湖南省青年骨干教师、湘潭市科技创新智库首批入库专家。
青春的时光转瞬即逝,在人生的道路上,珍惜美好的时光,捕捉生命的亮点,成就事业的辉煌,是每个科研工作者的愿望。陈超洋怀着美好的科研理想,放眼未来,用自己对科研的热爱和真诚,继续追求着科研的新高度,攀登着科研的最高峰,为科研的再次腾飞点燃希望。
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