近日,，佛山大學(xué)機(jī)電工程與自動化學(xué)院自動化系青年教師劉家利博士與華北電力大學(xué)張永昌教授團(tuán)隊(duì)合作,，以佛山大學(xué)為第一署名單位在控制工程與電氣工程領(lǐng)域國際知名期刊《IEEE Transactions on Industrial Electronics》上發(fā)表題為“DC-Link Voltage Stabilization Based on Complex-Coefficient Current Controller
for IPMSM Drives Without Electrolytic  Capacitors”的文章,， 劉家利為第一作者,，華北電力大學(xué)張永昌教授為通訊作者,。該論文提出無電解電容逆變器（capacitorless）的復(fù)系數(shù)控制器可控制電壓飽和時的電流軌跡,，實(shí)現(xiàn)大范圍低電壓波動下逆變器的極限控制,，有力支撐了控制科學(xué)與工程學(xué)科“控制理論與控制工程”方向的復(fù)雜系統(tǒng)建模與控制技術(shù),。

近年來,，高可靠性,、低成本和小型化的電機(jī)驅(qū)動控制器成為國內(nèi)外學(xué)術(shù)界研究熱點(diǎn),，并且相關(guān)研究成果已經(jīng)初步在工業(yè)界進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用。其中主要攻關(guān)的技術(shù)方向是將嚴(yán)重影響系統(tǒng)可靠性的電解電容替換為薄膜電容,。但是小容量電容使得系統(tǒng)無法進(jìn)行輸入輸出側(cè)功率解耦,，不僅會導(dǎo)致網(wǎng)側(cè)電感與電容之間產(chǎn)生電壓振蕩而且會導(dǎo)致電機(jī)電流控制困難，最終導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定,，現(xiàn)有方法仍不能很好地兼顧電機(jī)控制與母線電壓穩(wěn)定控制,。本文針對上述系統(tǒng)不穩(wěn)定問題，提出一種以母線電壓與電機(jī)電流為控制目標(biāo)的多變量軌跡預(yù)測控制方法,，旨在最大化的利用母線電壓實(shí)現(xiàn)電流的極限控制,。本文提出了電容功率控制，理論上揭示了電容功率對母線電壓的調(diào)節(jié)機(jī)制,，通過控制電容功率以實(shí)現(xiàn)抑制母線諧振電壓,。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出了復(fù)系數(shù)電流控制器,，實(shí)現(xiàn)在電壓飽和的約束條件下以電機(jī)電流穩(wěn)定控制,。該控制方法通過基于電壓飽和情況動態(tài)修正電流軌跡，實(shí)現(xiàn)在非線性約束下多耦合目標(biāo)的協(xié)同優(yōu)化控制,，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,。本文提出的復(fù)系數(shù)電流控制器可以在空調(diào)驅(qū)動、風(fēng)機(jī),、水泵等低成本場景以及航空航天等高可靠性需求場合進(jìn)行應(yīng)用,，具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。

《IEEE Transactions on Industrial Electronics》為中科院一區(qū)TOP期刊,，影響因子：7.5,，是電子與電氣領(lǐng)域國際頂級期刊。該期刊全面覆蓋了信息,、控制,、電氣及工業(yè)電子等領(lǐng)域最新的研究進(jìn)展，出版內(nèi)容包括電力電子和驅(qū)動控制技術(shù),、系統(tǒng)控制和信號處理,、故障檢測和診斷、電力系統(tǒng),、儀表,、測量和測試、建模和仿真,、運(yùn)動控制,、機(jī)器人、傳感器和執(zhí)行器,、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn),、模糊邏輯和工業(yè)系統(tǒng)中的人工智能,、工廠自動化、通信和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò),。

論文鏈接：

xploreqa.ieee.org/document/10684396

機(jī)電工程與自動化學(xué)院

近日,，機(jī)電工程與自動化學(xué)院車輛工程系青年教師郭寧遠(yuǎn)博士與昆明理工大學(xué)陳崢教授團(tuán)隊(duì)合作，以佛山大學(xué)為第一署名單位在電動汽車領(lǐng)域國際知名期刊《IEEE
Transactions on Transportation Electrification》上發(fā)表題為“Universal Bounds
Estimation and Efficient Tuning for Equivalent Factor in Real-Time Cost-Optimal
Predictive ECMS of PHEVs”的文章,，郭寧遠(yuǎn)博士為第一作者,，昆明理工大學(xué)陳崢教授為通訊作者,。該論文基于混合動力汽車等效消耗最小理論,，推導(dǎo)了不依賴控制目標(biāo)的通用化等效因子（EF）邊界確定方法，以此設(shè)計了預(yù)測等效消耗最小控制策略（PECMS）,，可實(shí)現(xiàn)高效,、精確的最佳EF實(shí)時估計，提升整車行駛經(jīng)濟(jì)性,，有力支撐了機(jī)械工程學(xué)科“先進(jìn)測控與故障診斷”方向的電動汽車能源管控與智能運(yùn)維技術(shù),。

插電式混合動力汽車（PHEV）等效消耗最小化策略（ECMS）中等效因子（EF）的準(zhǔn)確高效估計，是實(shí)現(xiàn)理想節(jié)能效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié),。為此,，本文提出了一種針對串聯(lián)PHEV成本最優(yōu)的實(shí)時預(yù)測ECMS（PECMS），旨在最小化關(guān)于燃油,、電池老化及電能的總成本,。首先，為建立傳動系的最小可行控制域,、降低控制復(fù)雜性,，本文推導(dǎo)了關(guān)于電池功率命令的廣義統(tǒng)一約束?；谠摷s束,，結(jié)合極小值原理，設(shè)計了不依賴控制目標(biāo)的通用化等效因子邊界確定方法,，能有效降低EF整定難度與保守性,，通過理論分析與示例驗(yàn)證的方式證明了該方法面向其他構(gòu)型與目標(biāo)問題的有效性。隨后,，基于EF邊界,，提出了一種簡潔高效EF在線整定方法，可實(shí)時確定最佳EF,；結(jié)合EF,，優(yōu)化求解哈密頓函數(shù)，確定最優(yōu)電池功率命令,。仿真和硬件在環(huán)測試結(jié)果表明,，所提出的策略能有效降低運(yùn)營成本,、準(zhǔn)確估計EF邊界、實(shí)時高效整定EF,，提升整車節(jié)能效果,。

《IEEE Transactions on Transportation Electrification》為中科院一區(qū)TOP期刊，影響因子：7.2,，研究領(lǐng)域包括電動汽車（包括公路,、越野、非公路和軌道車輛,、飛機(jī)和船舶）的電力和能量轉(zhuǎn)換,、推進(jìn)和驅(qū)動相關(guān)的組件、子系統(tǒng),、系統(tǒng),、標(biāo)準(zhǔn)和電網(wǎng)接口技術(shù)等。

論文鏈接：

https://ieeexplore.ieee.org/document/10599479

機(jī)電工程與自動化學(xué)院

  近日,，廣東省工業(yè)智能檢測技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張宇敏副教授課題組與香港大學(xué)黃立錫教授團(tuán)隊(duì)合作,，以佛山大學(xué)為第一署名單位在機(jī)械工程領(lǐng)域國際知名期刊《International Journal of Mechanical Sciences》上發(fā)表題為“An acoustic comb filter by shunted electromechanical diapragm”的文章，
張宇敏為共同通訊作者,，機(jī)電工程與自動化學(xué)院研究生莫迪為共同第一作者,。該論文提出的分流機(jī)電振膜裝置（SEMD）可實(shí)現(xiàn)多頻噪聲的精確控制，實(shí)現(xiàn)聲吸收和聲傳輸?shù)膭討B(tài)可調(diào)性,，有力支撐了省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室制造產(chǎn)品質(zhì)量智能檢測研究方向中的聲波信號動態(tài)監(jiān)測與處理技術(shù),。

     該研究提出了一種創(chuàng)新的噪聲控制方法，通過分流機(jī)電振膜（SEMD）實(shí)現(xiàn)多頻噪聲的有效控制,。SEMD結(jié)合了動圈揚(yáng)聲器與多諧振分支電路,，能夠通過調(diào)節(jié)電路參數(shù)來精確控制聲學(xué)阻抗，從而創(chuàng)建梳狀濾波器效果,。這種梳狀濾波器通過在聲吸收和傳輸頻譜中構(gòu)建多個峰值,，能夠應(yīng)對頻率分布廣泛且多變的多音噪聲問題，這在傳統(tǒng)的寬帶噪聲控制方法中是很難實(shí)現(xiàn)的,。常見的機(jī)械諧振器陣列雖然也可以產(chǎn)生類似的效果,，但它們的復(fù)雜性和體積使得應(yīng)用受到限制，而SEMD通過電調(diào)諧,，不僅降低了系統(tǒng)的機(jī)械依賴性,，還提供了更大的靈活性和可調(diào)節(jié)性。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,，研究發(fā)現(xiàn)SEMD能夠在阻抗管測試中實(shí)現(xiàn)跨越三個倍頻程的可調(diào)聲吸收峰值,，且這些峰值的吸收系數(shù)大多高于0.9，展現(xiàn)了良好的噪聲抑制效果,。與傳統(tǒng)的寬帶吸聲技術(shù)相比,，SEMD通過電路的調(diào)諧,，突破了聲學(xué)中總和規(guī)則的限制，實(shí)現(xiàn)了高效的多頻噪聲控制,。

《International Journal of Mechanical Sciences》為中科院一區(qū)TOP期刊,，影響因子：7.3，該期刊全面覆蓋了機(jī)械科學(xué)領(lǐng)域的多個關(guān)鍵方向,，包括但不限于力學(xué),、材料科學(xué)、制造工程,、動力學(xué),、熱力學(xué)以及流體力學(xué)等。它不僅在應(yīng)用力學(xué)和機(jī)械科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)受到國際學(xué)術(shù)界的廣泛認(rèn)可,，而且也是相關(guān)研究領(lǐng)域內(nèi)的權(quán)威出版物,。

論文鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0020740324005514

機(jī)電工程與自動化學(xué)院

廣東省工業(yè)智能檢測技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

10月9日下午，機(jī)電工程與自動化學(xué)院在仙溪校區(qū)學(xué)院樓B1-233舉辦“機(jī)電開講啦”2024年第7講,，本期講座由中山大學(xué)“百人計劃”副教授、博士生導(dǎo)師譚寧作題為“柔性連續(xù)機(jī)器人無模型控制技術(shù)“的專題講座,，學(xué)院副院長陳為林副教授主持,，全院60余名師生參加。

譚教授在報告中談到,，連續(xù)體機(jī)器人是一種不同于傳統(tǒng)剛性機(jī)械臂的新型柔性機(jī)器人,，能依靠連續(xù)柔性形變來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動和操作，適用于醫(yī)療外科手術(shù),、工業(yè)柔性操作和檢測,、航空航天抓取、以及搶險救援等多個領(lǐng)域,。連續(xù)體機(jī)器人在結(jié)構(gòu)上有其優(yōu)勢,，但是也帶來了建模以及控制的困難，同時連續(xù)體機(jī)器人有不同的驅(qū)動機(jī)制,，如何找到通用的控制方式是一個挑戰(zhàn),。報告整體回顧了連續(xù)體機(jī)器人控制技術(shù)的分類和國內(nèi)外研究發(fā)展歷程，并匯報了譚教授提出的基于神經(jīng)動力學(xué)的控制架構(gòu),，介紹其在基于神經(jīng)動力學(xué)的連續(xù)體機(jī)器人控制方面的研究成果,。

譚寧老師為中山大學(xué)“百人計劃”副教授，博士生導(dǎo)師,，廣東省杰出青年基金獲得者,， IEEE高級會員，入選全球前2%頂尖科學(xué)家榜單,。他在法國國家科研中心攻讀博士學(xué)位,，之后在新加坡國立大學(xué),、新加坡科技與設(shè)計大學(xué)從事科研工作，現(xiàn)為機(jī)器智能與先進(jìn)計算教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室固定研究人員,，入選《機(jī)械工程學(xué)報》首屆青年編委會委員,，主持和參與包括國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、科技創(chuàng)新特區(qū)項(xiàng)目,、廣東省面上項(xiàng)目,、廣州市重點(diǎn)研發(fā)、騰訊犀牛鳥等多個科研項(xiàng)目,。近年來,，他的研究圍繞各類連續(xù)體機(jī)器人的建模、分析和控制,。目前已發(fā)表及錄用上百篇論著,，包括期刊（如頂級期刊IJRR、T-RO,、TMECH,、T-ASE、TNNLS,、Advanced Materials等）,、國際會議論文（如頂級會議RSS、ICRA等）,、書及書中章節(jié),。研究成果獲得了美國CNBC頻道、EmTech世界新興技術(shù)峰會,、新加坡《海峽時報》,、新加坡《聯(lián)合早報》的廣泛關(guān)注與報道，獲得ISAS 2020國際會議的最佳論文獎和ROBIO2022的大會最佳論文提名獎,。

10月9日下午,，機(jī)電工程與自動化學(xué)院在仙溪校區(qū)學(xué)院樓B1-428舉辦“機(jī)電開講啦”2024年第6講，本期講座由南方電網(wǎng)公司高級技能專家李正強(qiáng)作主題為“新形勢下配電網(wǎng)智能運(yùn)行的科技助力探索”的學(xué)術(shù)講座,，學(xué)院林梅金教授和陽婭老師主持介紹,，全院電氣工程及其自動化專業(yè)120余名學(xué)生參加。

在報告中,，李老師從“配電網(wǎng)有啥”,、“配電系統(tǒng)未來方向在哪里”、“如何進(jìn)行創(chuàng)新”以及“供電人啥樣”這四個方面出發(fā),，深入淺出地講述了配電網(wǎng)的智能運(yùn)行情況,。同時，李老師結(jié)合自身豐富的工作經(jīng)驗(yàn)實(shí)例，幽默生動地向同學(xué)們闡釋了在配電網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行創(chuàng)新,，為同學(xué)們帶來了極具啟發(fā)性和實(shí)踐指導(dǎo)意義的精彩內(nèi)容,。李老師多次叮囑機(jī)電的同學(xué)們，要“簡單的事情重復(fù)做,，重復(fù)的事情精致做”,，希望同學(xué)們立大格局，做有心人,，把握青春,，把握當(dāng)下！ 

講座結(jié)束后,，同學(xué)們?nèi)匀灰猹q未盡,，繼續(xù)圍著李老師請教電網(wǎng)和未來規(guī)劃相關(guān)問題，大三的馮同學(xué)表示：“李老師的講座案例聯(lián)系實(shí)際,，生動易懂,，增進(jìn)了我們對電網(wǎng)尤其是配電網(wǎng)智能運(yùn)行方面的了解，拓展了新型配電系統(tǒng)發(fā)展趨勢的專業(yè)視野和知識,，收獲還是很大的,。”

李正強(qiáng)專家現(xiàn)就職于佛山供電局，是高級工程師,、高級技師,，南方電網(wǎng)公司高級技能專家，他曾獲“廣東青年五四獎?wù)隆?、南方電網(wǎng)公司“勞動模范”、“十大杰出青年”,、“南網(wǎng)創(chuàng)客”,、“金牌內(nèi)訓(xùn)師”、記個人二,、三等功各1次,，廣東電網(wǎng)公司“青年崗位能手”、“五星級員工”,，佛山市“十佳新時代好青年”,、職工競賽“技術(shù)能手”等榮譽(yù)。主持完成創(chuàng)新項(xiàng)目50余項(xiàng),，獲獎超200項(xiàng),，授權(quán)發(fā)明專利26項(xiàng)，許可專利10件,，5項(xiàng)產(chǎn)品上架南網(wǎng)商城,，銷售額超1億元。

 近日，機(jī)電工程與自動化學(xué)院郭寧遠(yuǎn)博士（第一作者）與張文燦副教授以我校為第一署名單位,，在能源領(lǐng)域國際知名期刊《Applied Energy》發(fā)表學(xué)術(shù)論文“Predictive energy management of fuel cell plug-in hybrid electric vehicles: A co-state boundaries-oriented PMP optimization approach”,。《Applied Energy》為中國科學(xué)院一區(qū)Top（工程技術(shù)前2.5%）,、JCR一區(qū)期刊,，影響因子11.2，高被引論文ESI全球工程期刊排名第4,，谷歌學(xué)術(shù)全球?qū)W術(shù)期刊第49,。

 為提升整車節(jié)能效果，本文提出了一種協(xié)狀態(tài)邊界引導(dǎo)的燃料電池（fuel cell, FC）電動汽車預(yù)測能量管理策略,?；跇O小值理論建立了模型預(yù)測控制問題，將其轉(zhuǎn)化為兩點(diǎn)邊值問題,，通過解析推導(dǎo)將FC功率,、FC功率變化率和電池電流等物理約束進(jìn)行合并，獲得統(tǒng)一約束,。以此為基礎(chǔ),，采用Karush-Kuhn-Tucker條件推導(dǎo)協(xié)狀態(tài)邊界的一般表達(dá)式，以此提出了一種校驗(yàn)方法對協(xié)狀態(tài)邊界進(jìn)行修正,，以保證其有效性,。基于協(xié)狀態(tài)邊界,，提出了一種簡捷高效的啟發(fā)式協(xié)狀態(tài)迭代校驗(yàn)規(guī)則,，設(shè)計了一種哈密爾頓方程最優(yōu)解的快速解析計算方法。針對該策略,，嚴(yán)格證明了其全局最優(yōu)性,。在仿真及硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)條件下驗(yàn)證了所提策略的有效性。結(jié)果表明,，該策略能實(shí)現(xiàn)適時高效的協(xié)狀態(tài)實(shí)時更新,、FC功率命令平滑、荷電狀態(tài)參考軌跡跟蹤效果好,，可有效提升整車行駛經(jīng)濟(jì)性,。此外，在硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)中,，預(yù)測時域長度為40的單步計算時間小于0.5 ms,，算法實(shí)時性好。

 該研究得到了國家自然科學(xué)基金,、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金等項(xiàng)目的支持,。

 另外，近期郭寧遠(yuǎn)博士（第一作者）與張文燦副教授在氫能領(lǐng)域國際知名期刊《International Journal of Hydrogen Energy》（中國科學(xué)院二區(qū)）上發(fā)表學(xué)術(shù)論文“Model continuity approximations and real-time nonlinear optimization in cost-optimal predictive energy management of fuel cell hybrid electric vehicles”。該研究提出了一種考慮燃料電池及電池壽命的成本最優(yōu)實(shí)時預(yù)測能量管理策略,，并在硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)條件下驗(yàn)證了該算法有效性及實(shí)時計算能力,。

 學(xué)院相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，未來以“全國樣板黨支部,、全省標(biāo)桿院系”“頭雁工程”為引領(lǐng),，以“國家一流專業(yè)”建設(shè)帶動，把博士點(diǎn)建設(shè)與學(xué)校發(fā)展戰(zhàn)略緊密結(jié)合,，孵化更多高水平研究成果,，為新一輪高水平大學(xué)建設(shè)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

10月18日下午,，機(jī)電工程與自動化學(xué)院在仙溪校區(qū)C6-105室舉辦“機(jī)電開講啦,！”學(xué)術(shù)講座。本期講座由翁占坤教授（國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項(xiàng)目負(fù)責(zé)人）作主題為“走進(jìn)納米世界——師法自然”的學(xué)術(shù)報告,。報告會由機(jī)電工程與自動化學(xué)院學(xué)工辦輔導(dǎo)員劉文豪老師主持,，全校200余名學(xué)生參加了報告會。

報告中,，翁占坤教授介紹了納米科技的發(fā)展前景以及納米科技的應(yīng)用領(lǐng)域,，并指出：自然界物競天擇的“饋贈”成為了人類科技進(jìn)步的導(dǎo)師，師法自然——正在推動納米技術(shù)走入更深入的研究和探索,，并以更快的步伐走進(jìn)人類的生產(chǎn)和生活,。未來，納米技術(shù)將給人類帶來更多的福祉和便利,。同時,，翁占坤教授指出納米科技的發(fā)展也面臨著安全性、倫理性等問題,，納米科學(xué)的發(fā)展和推廣應(yīng)用必須兼顧倫理和安全性為前提,，以更好更廣泛在人類社會和生活所應(yīng)用。

此次學(xué)術(shù)報告,，翁占坤教授以科普性語言結(jié)生活實(shí)際深入淺出講解，使廣大同學(xué)了解納米世界的神奇和納米科技的發(fā)展與應(yīng)用,，拓展了現(xiàn)代科技知識視野,。