导师简介:钱彧哲

qyz.jpg钱彧哲,女,讲师,硕士研究生导师。2014年本科毕业于南开大学,获工学学士学位,随后免试直博,跟随导师方勇纯教授获工学博士学位;2019年博士毕业后以“元光学者”引进人才入职河北工业大学工作,目前任河北工业大学人工智能与数据科学学院学院自动化与软件工程系讲师。

学术成果博士期间师从南开大学国家杰青方勇纯教授,长期从事船用起重机系统非线性控制方法的设计与研究,作为主要研究人员完成“十二五”国家科技支撑计划课题、国家自然科学基金面上项目、国家杰出青年科学基金及天津市自然科学青年基金等多个科研项目,发表SCI/EI期刊论文10余篇,其中包括控制领域顶级期刊《Automatica(影响因子6.355, SCI 1Top期刊)、中科院一区期刊《Mechanical Systems and Signal Processing (影响因子5.005, SCI 1Top期刊)IEEE系列会刊《IEEETransactions on Automation Science and Engineering (影响因子5.224, SCI 2) 以及《InternationalJournal of Automation and Computing》等国际期刊,同时在控制领域顶级国际会议Conferenceon Decision and Control (CDC)、世界智能控制和自动化大会WCICA(the World Congress on Intelligent Control and Automation)中发表了多篇研究成果,并荣获了WCICA会议唯一一名(1/610)最佳应用论文奖。2019年入选河北工业大学“元光学者”引进人才专项计划,并具备硕士生指导教师资格。目前担任IEEE/ASMETransactions on MechatronicsIEEE Transactions onAutomation Science and EngineeringInternational Journal ofControl, Automation and Systems等多个国际期刊与会议的独立审稿人,并担任多个国际会议委员会成员。

研究领域:船用起重机是一类在海上环境中执行起重、运输作业的工程设备,其作为一种常用的海洋运输工具,被广泛应用于海上作业补给、港口/码头物资运输、船舰间货物转移等多个工程领域。对于船用起重机的操作而言,其控制目标是利用安装于船体之上的吊车,将货物快速而准确地运送至目标位置,同时使其摆动幅度尽可能小,以提高运输效率并确保安全性能。然而,类似于陆式吊车,船用起重机是一种典型的欠驱动系统,即控制输入量少于系统被控自由度维数;此外,更重要的是,由于船用起重机固连于船舶等移动平台上,极易受到海浪、风浪、浪流等复杂干扰的影响,呈现出比陆式吊车更为复杂的动态特性,因而为船用起重机系统的高性能/抗干扰控制器设计带来了更多的难度。因此,本课题组致力于欠驱动非线性船用起重机系统控制算法与应用的研究,主要研究内容包括:

1、基于海浪行为分析的船用起重机系统建模。持续的海浪运动不可避免地对船用起重机系统的运动(尤其是负载摆动)产生影响,通过分析海浪行为与船用起重机系统状态量之间的运动耦合关系,拟应用欧拉—拉格朗日建模方法,建立较为精确的船用起重机系统动力学模型,并充分考虑未建模干扰、摩擦力等因素对系统状态的影响,较为准确地描述实际船用起重机系统的动态特性,为控制方法设计提供基础。

2、基于海浪干扰抑制的非线性控制方法设计。由于海洋环境的复杂性,尤其在高海况条件下工作时,船用起重机系统不可避免地受到各类持续且无规律干扰的影响。为解决已有方法在此方面存在的缺点与限制,本项目拟对该系统的智能控制方法设计展开研究,探究出具有环境适应能力与强鲁棒性的控制方法,克服环境不确定带来的不利影响。除此之外,可利用MATLAB仿真与硬件实验等对所提方法进行验证,致力于解决复杂动力学结构与外部环境干扰对船用起重机系统控制带来的挑战。

联系人:钱老师 17627605637      电子邮件:2019068@hebut.edu.cn   

主持或参加科研项目(课题)及人才计划项目情况(按时间倒序排序):

[1]      国家自然科学基金委员会,面上项目,回转旋臂式船用起重机系统动力学建模与非线性控制,113721442014-012017-1280万元,已结题,参加。

[2]      国家自然科学基金委员会,杰出青年科学基金,智能与自主机器人,613250172014-012017-12320万元,已结题,参加。

[3]      国家自然科学基金委员会,青年科学基金项目,受两级摆动影响的吊车系统控制方法研究,615032002016-012018-1222万,已结题,参加。

[4]      天津市自然科学基金委员会,青年基金项目,具有双摆效应的欠驱动起重机建模与防摆控制研究,15JCQNJC038002015-042018-036万,已结题,参加。

[5]      “十二五”国家科技支撑计划课题,安全高效自动桥式吊车关键技术与系统集成,2013BAF07B032013-012015-12973万,已结题,参加。

代表性研究成果和学术奖励情况(每项均按时间倒序排序)

   按照以下顺序列出:①10篇以内代表性论著;②论著之外的代表性研究成果和学术奖励。

一、代表性论著(包括论文与专著,合计5项以内)

[1]      Qian Yuzhe,Fang Yongchun*, Lu Biao, Adaptive Repetitive Learning Control for an Offshore BoomCrane, Automatica, 2017, 82:21-28.          (期刊论文)

[2]      Qian Yuzhe,Fang Yongchun*, Lu Biao, Adaptive Robust Tracking Control for an Offshore Ship-mountedCrane subject to Unmatched Sea Wave Disturbances, Mechanical Systems and Signal Processing, 2019, 114: 556-570.         (期刊论文)

[3]      Qian Yuzhe,Fang Yongchun*, Switching Logic-based Nonlinear Feedback Control of Offshore Ship-mountedTower Cranes: A Disturbance Observer-based Approach, IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, 2019,16(3): 1125-1136.          (期刊论文)

[4]      Qian Yuzhe,Fang Yongchun*, Yang Tong, An Energy-based Nonlinear Coupling Control forOffshore Ship-mounted Cranes , InternationalJournal of Automation and Computing, 2018, 15(5): 570-581.   (期刊论文)

[5]      Qian Yuzhe,Fang Yongchun*, A Learning Strategy based Partial Feedback LinearizationControl Method for an Offshore Boom Crane, in proceedings of IEEE International Conference on Decision and Control(CDC),Osaka, Japan, 2015:6737-6742.     (会议论文)

二、除了5篇代表作论文之外的相关论文列表

[1]      Qian Yuzhe,Fang Yongchun*, Dynamics Analysis of an Offshore Ship-mounted Crane subject to SeaWave Disturbances, in proceedings of 12thWorld Congress on Intelligent Control and Automation (WCICA), pp. Guilin,China, 2016: 1252-1256.     (会议论文)

[2]      Sun Ning*, Yang Tong, FangYongchun, Lu Biao and Qian Yuzhe, Nonlinear Motion Control ofUnderactuated Three-Dimensional Boom Cranes With Hardware Experiments, IEEE Transactions on Industrial Informatics(TII), 2018, 14(3):887-897.         (期刊论文)

[3]      Sun Ning*, Yang Tong, ChenHe, Fang Yongchun, Qian Yuzhe, Adaptive Anti-Swing and PositioningControl for 4-DOF Rotary Cranes Subject to Uncertain/Unknown Parameters WithHardware Experiments, IEEE Transactionson Systems, Man, and Cybernetics: Systems, 2019, 49(7): 1309-1321.       (期刊论文)

[4]      Yang Tong, Sun Ning *, QianYuzhe, Fang Yongchun, An Antiswing Positioning Controller for Rotary Crane,in Proceedings of the 7th Annual IEEEInternational Conference on Cyber Technology in Automation, Control andIntelligent Systems (Cyber), Hawaii, USA ,2017:1586-1590.        (会议论文)

[5]      Chen He, Fang Yongchun *,Sun Ning, Qian Yuzhe, Pseudospectral Method Based Time OptimalTrajectory Planning for Double Pendulum Cranes, in Proceedings of the 34th Chinese Control Conference 2015 (CCC),Hangzhou, China, 2015: 4302-4307. (会议论文)

[6]      陈鹤, 方勇纯*, 孙宁, 钱彧哲. 基于伪谱法的双摆吊车时间最优消摆轨迹规划策略,自动化学报, 2016,1: 153-160. (期刊论文)

[7]      孙宁, 方勇纯*, 钱彧哲. 带有状态约束的双摆效应吊车轨迹规划, 控制理论与应用, 2014, 31(7): 974-980.        (期刊论文)

[8]      孙宁, 杨桐, 陈鹤, 钱彧哲, 方勇纯. 欠驱动桅杆式起重机定位消摆非线性控制方法, 中国发明专利, 专利号: ZL201710300394.6,授权.   (专利)


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