桂林电子科技大学科技处

智能综合自动化重点实验室

时间:2015-11-03 浏览次数:709 作者: 来源:
 

  智能综合自动化重点实验室,前身2005年教育厅批准为高校智能综合自动化实验室,2014年由广西教育厅再次认定。现任学术委员会主任为胡飞跃教授,实验室主任为党选举教授。

一、实验室定位与研究方向

(一)实验室定位。

   利用自动化、计算机、传感器、电子和智能科学等信息技术,以节能减排为目的,解决处理工业生产和制造过程的自动化系统以及相关技术领域的科学问题与工程技术问题,提高工业系统的信息化和自动化程度;培养工业信息化发展急需的高科技技术人才,引领广西信息化建设和自动化学科发展的方向;产生一批控制学科领域的高水平研究成果和论文,增强实验室拥有的控制科学与工程广西重点学科的影响力和“智能综合自动化”广西高校重点实验室的研究辐射作用;开发广西工业信息化发展急需的科技产品,推动广西工业技术进步和经济发展。

(二)实验室研究方向

未来几年,实验室重点开展以下几个方面的研究:

实验室结合广西汽车、工程机械、化工及制糖等主产业发展,在先进非线性控制、汽车电子控制、电动汽车技术、橡胶生产过程控制以及其它复杂工业生产过程控制方面积累了丰富的技术基础,形成了先进非线性控制与应用、汽车电子控制和过程质量控制及工业机器人控制等特色鲜明的研究方向。下面针对每个研究方向,具体阐述其主要研究内容、特色及优势。

1.先进非线性控制与应用

具有纳米级精度定位,输出力大,动态特性好及响应速度快压电陶瓷执行器的非光滑迟滞强非线性的建模与控制研究;

特种电机控制研究,高频响音圈电机产生振动的机理及消除振动控制、直线电机“零传动”的智能控制研究;汽车用开关磁阻电机及力矩电机研究。

特殊环境下智能工业传感器研究,低雷诺数流体流量测量、窑炉燃烧状态软测量、扩散硅复杂迟滞特性补偿与压力测量研究,人造金刚石超高压(1000兆帕)密闭腔内温度软测量研究。

[特色及优势]

针对MEMS微机电系统的控制问题,分析了其复杂非线性系统的稳定性和迟滞非光滑非线性特性,构建了独特的数学模型与算法,解决了非光滑和迟滞非线性系统的建模和控制问题,其相关技术获得发明专利授权3项。

人造金刚石超高压(1000兆帕)密闭腔内温度软测量方面,解决了困扰该行业多年的超高压密闭环境下温度测量的技术难题,获得广西科技进步二等奖,研制的大型压机装备出口到美国等国家,已新增产值19115万元,出口创汇790万美元;其相关技术获国家发明专利授权6项。

2 汽车电子控制

对汽车制动系统、转向系统、车身稳定性控制系统进行建模与控制算法研究,实现控制系统的性能优化与稳定性提高,对汽车发动机和轮胎状态进行实时监测和故障诊断技术的研究,提高汽车的安全性和经济性;

对汽车车内通信与控制网络系统进行研究,设计整车通信网络协议,实现汽车的协议优化与协同控制,对车联网及关键技术进行研究,开展汽车运动控制与队列协同等研究,开发相关设备和软件系统;

新能源汽车先进控制技术研究,包括动力电池SOC测试、动力电池均衡管理、驱动电机速度自适应控制、再生制动过程的能量优化分配和车身控制系统的研发,提高新能源汽车的实用性。

[特色及优势]

针对汽车的轮胎安全问题,设计了一种基于声表面波谐振器和轮胎阻抗的无源无线压力测量系统,实现了轮胎压力和温度的无源无线测量,解决了轮胎压力测量过程的供电问题和更换电池的问题,该技术获得国家发明专利授权2项。

通过与东风柳汽、柳州延龙汽车等汽车公司的合作,进行产学研研发,为企业提供技术服务,建立了桂电-延龙汽车电动汽车联合开发实验室,搭建了具有国际标准的电动汽车控制与测试开发平台,承担广西区科技攻关重大项目,进行新能源汽车关键技术的实用化研究。

3 过程质量控制

针对中药质量控制问题,利用物质近红外、太赫兹光谱进行统计控制理论与工程研究,实现药物质量的快速检测,提高产品的质量;

针对化工过程的质量控制问题,利用红外和图像手段进行质量的检测与控制技术研究,实现化工产品的快速检测和质量控制;

针对交通行业的过往车辆货物的快速检测问题,通过图像采集和近红外光谱技术进行货物的识别和质量的快速检测。

[特色及优势]

中药质量控制技术研究方面,通过近红外光谱分析实现质量的控制,承担承担了国家自然科学基金、国家863协作课题、广西自然科学基金项目和重大企业合作项目等科研项目,其中中药注射剂全面质量控制及其在清开灵、舒血宁、参麦注射液中的应用获得河北省科技进步一等奖,取得了很好的应用效果。

基于图像和光谱分析的过往车辆货物检测方面,实现了货物的快速检测,成果应用于广西交通集团的JT-G型集成化“绿色通道”专用检查系统,取得了广泛的社会影响和经济效益。其中在Chinese Chemical Letters、《光谱学与光谱分析》等重要杂志发表SCI收录论文13篇,EI检索20篇。授权发表专利2项,申请软件著作权3项。

4.工业机器人先进控制研究

展开智能机器人非线性控制理论与应用研究;

新一代工业机器人先进控制研究;

低成本工业协作智能机器人研究;

面向流程工业过程,制造工程中需要的高档移动机器人以提高产品效益,提高产品质量,重点开展视觉移动机器人控制理论与控制工程等研究。

面向现在推广智能机器人技术;提升企业生产效益,实现生产过程新革命;面向未来抓住机遇,面向广西重大行业,展开新一代智能机器人研发,希望在广西形成面向行业的特种智能机器人的新型产业。建立工业4.0核心技术企业培训基地:推进智能机器人在企业技术普及。

[特色及优势]

1)重点面向电子制造过程,展开低成本协作工业机器人研究

2)结合图像、人工智能等移动智能机器人研究,取得一批理论研究成果。JCR2区以上,发表多篇高水平学术论文。

二、主要研究成果

实验室拥有控制一级学科硕士点和广西重点学科,广西高校重点实验室和多个企业联合实验室,搭建了基本的实验研究平台,近三年承担纵向课题20项,经费307万元,横向课题17项,经费446.49万元,总到位经费753.49万元。获得省部级以上科技奖励4项,授权国家发明专利10余项,在国内外核心期刊和会议发表学术论文210篇,其中SCIEI收录56篇。

三、人才培养与团队建设

实验室拥有固定科研人员28人,流动人员10人,通过项目合作和人才培养建立了高水平的科研创新团队,为实验室的建设奠定了很好的人才队伍基础。下面具体阐述:

实验室经过多年的建设,已经形成一支职称、年龄、学历、学缘以及知识结构比较合理,具有较高学术水平和较强科研能力的研究团队。拥有固定科研人员28人,其中教授、研究员10人,副教授、副研究员、高级工程师和高级实验师9人,讲师8人,博士生导师2人,博士11人,广西百名中青年学科带头人1人,国家级双语示范课负责人1人,广西高校优秀人才1人。实验室流动人员10人,其中企业合作开发人员5人,教授5人,博士5人。

四、社会服务

为社会服务取得代表性的科研成果如下:

人造金刚石超高压密闭腔内温度软测量技术成果,该成果解决了困扰人造金刚石行业多年的超高压密闭环境下温度测量的技术难题。通过与桂林冶金实业有限责任公司合作研制了6×3200千牛(Φ650mm缸径)超硬材料六面顶液压机,出口到美国等国家,已新增产值19115万元,出口创汇790万美元,其相关技术获国家发明专利授权3项。该成果获2011年度广西科技进步二等奖。

JT-G型集成化“绿色通道”专用检查系统成果,该成果应用于适合广西交通投资集团有限公司“绿色通道”检查的固定式高性能专用检查系统。该系统能够自动识别不同车型并避让驾驶员,保障辐射安全;实现了高速公路绿通检查、管理、收费、稽查系统的无缝集成。系统投入使用前,绿通车辆检查时间为十多分钟,而现在只需要10秒左右就能完成。JT-G型集成化“绿色通道”专用检查系统是全国首个利用车型识别技术实现“驾驶室自动检测和安全避让”的绿色通道检测系统。车型识别技术降低了成本,提高了系统的自动化水平和安全性,有效打击偷逃通行费的违法行为,具有重大的应用价值,受到了社会的广泛关注和好评。据不完全统计,试运行的半年时间内,共放行鲜活农产品运输车辆15万多辆,减免车辆通行费2495多万元,为广西特色农产品提供良好的运销环境,支持了当地经济的发展,农民得到了更多的实惠。

大型开关电源智能监控技术成果,该成果通过智能控制方法解决了大型并联结构的大功率舰船消磁电源监控系统中的均衡问题,研发的大功率开关电源监控系统成功应用于桂林海威船舶有限公司的产品,该产品已装备我国海军。

电动汽车电池管理技术成果,该成果通过对电池SOC估计、电池均衡策略和均衡电路设计实现电池充放电过程的能量优化管理问题,目前该技术通过与柳州延龙汽车公司的合作,进行产品研发和推广。