华南理工大学自动化科学与工程学院教授刘伟协同鲁棒输出调节 完善智能控制理论
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- 发布时间:2022-12-14 11:03
1868 年,控制理论诞生,随后成为维持世界有序高效运转不可或缺的工具。经过迭代发展,控制理论已经从简单的设备控制发展成为复杂的系统控制,目前已经进入智能控制新时代。
在这一前沿领域,华南理工大学自动化科学与工程学院教授、博士生导师刘伟已有所斩获。他师从国际知名控制专家、香港中文大学黄捷教授,其研究方向主要包括输出调节、非线性控制、事件触发控制、多智能体系统协同控制、机器人运动轨迹控制等。
鲁棒输出调节问题一直是控制界的热点和难点问题。它的控制目标是设计反馈控制器使得带有不确定性参数系统的输出能够渐近跟踪参考信号并抑制干扰信号,同时保证闭环系统的内部稳定性。它以渐近跟踪、干扰抑制、镇定等控制问题作为特例,更具概括性和挑战性,因而受到众多国际知名控制专家的密切关注。针对此类问题,刘伟主要取得了以下两方面的成绩:
一是刘伟首次解决了具有切换网络的几类非线性多智能体系统的协同鲁棒输出调节问题,从而使该问题取得了从固定网络到切换网络的全新突破。后来,他成功地将分布式自适应观测器方法推广到有向联合连通的切换网络,进一步解决了带有联合连通切换网络的几类非线性多智能体系统的协同鲁棒输出调节问题。
二是刘伟创新性地提出了事件触发级联高增益观测器,设计了饱和控制策略,提出了基于采样信号的内模方法,并设计了带有指数衰减项的事件触发机制,从而有效解决了多类复杂系统的事件触发鲁棒输出调节问题和镇定问题。后来,他进一步提出了基于采样信号的分布式高增益观测器和分布式多内模方法,并设计了分布式异步事件触发机制和分布式离散控制律,有效解决了多类复杂多智能体系统的事件触发协同鲁棒输出调节问题。
这些成果的取得离不开刘伟持之以恒的努力和矢志不渝的决心。刘伟于2009 年获东南大学学士学位,2012 年获中国科学技术大学硕士学位,2016 年获香港中文大学博士学位。而后,他相继担任香港中文大学博士后、副研究员和影响力博士后,积极进行学术研究,曾获中国自动化学会2018 年度优秀博士学位论文奖、香港中文大学青年学者优秀博士论文奖等奖项。
2021 年3 月,作为国家高层次青年人才的刘伟被聘为华南理工大学自动化科学与工程学院教授。他一边教书育人,一边钻研学术。在教学方面,他开设了硕士研究生课程《非线性控制理论基础》和博士研究生课程《非线性控制理论与应用》,向学生传授非线性控制这一前沿科研领域的知识。在科研方面,他综合考虑多智能体系统的复杂性、控制目标的多样性、通信网络的时变性、触发机制的有效性等多种因素,进一步深入研究非线性多智能体系统的事件触发协同控制理论。此外,他希望运用事件触发协同控制理论解决一些实际工程问题,如机器人系统的事件触发协同作业、无人机群的事件触发协同编队、并网逆变器的事件触发输出同步等,进一步推动产学研一体化发展。
随着社会经济的发展,控制理论被广泛应用于各行各业,成为不少产业得以健康发展的基础之一。我们寄希望于刘伟这样的青年科学家们不断努力拼搏,为学科发展、社会进步和民族复兴添砖加瓦!
