第14届自抗扰控制研讨会成功举办

闫妍 2022-11-17

      近日,第14届自抗扰控制研讨会 (14th Workshop on Active Disturbance Rejection Control) 成功召开,会议由中国指挥与控制学会和湖南科技大学主办,中国指挥与控制学会自抗扰控制专委会和湖南科技大学信息与电气工程学院承办,采用线下(湘潭盘龙山庄大酒店)与线上(腾讯会议)结合方式,并通过中国指挥与控制学会微信视频公众号直播。来自高等院校、科研院所和企业的专家学者等130余人线下出席大会,线上直播平台观看次数超过4000人。

     本届自抗扰控制研讨会包括《自抗扰控制的新思考》、《缤纷多彩的抗扰控制》、《智能汽车与自抗扰控制》、《机器人与自抗扰控制》、《机电系统的抗扰控制新进展》、《飞行器控制的自抗扰方法》、《结构与控制的自抗扰一体化设计》、《自抗扰控制框架下研究和解决工程问题的新实践》等8个研讨专题,邀请了40余位相关领域专家分享相关领域研究进展,并与参会人员互动交流。会议还组织了会前讲习班,帮助自抗扰控制初学者将已有知识结构与自抗扰控制无缝相接。

      会议开幕式由湖南科技大学教务处处长吴亮红教授主持。随后,学会副理事长兼秘书长秦继荣致欢迎词,秦继荣指出本届自抗扰控制研讨会是自抗扰控制专委会成立以来的首个重要学术活动,会议旨在为自抗扰控制的基础理论、前沿技术、业界应用等提供专业的交流平台。湖南科技大学副校长赵前程教授对大会主办方湖南科技大学、承办方信息与电气工程学院做了介绍,并对研讨会的召开表示热烈的祝贺。

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中国指挥与控制学会副理事长、秘书长秦继荣研究员线上致辞

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湖南科技大学赵前程副校长致辞

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大会主席美国克利夫兰州立大学高志强副教授线上致辞

大会主席美国克利夫兰州立大学高志强副教授致辞,表达了对自抗扰控制发展新阶段的展望,对自抗扰技术开发平台的大力发展以及提升自抗扰控制在国际控制体系舞台中的地位给予厚望。

自抗扰控制专委会副主任清华大学李东海副教授、上海交通大学苏剑波教授、东南大学李世华教授也相继发言,对会议的胜利召开表示热烈祝贺,对线下、线上参会的专家学者、老师和同学表示热烈欢迎。

开幕式结束后,首先进行了专题研讨会《自抗扰控制的新思考》。中国科学院数学与系统科学研究院郭宝珠研究员介绍了在外系统完全未知的情况下,如何利用自抗扰估计、消除的策略解决偏微分系统的鲁棒输出调节问题;华北电力大学谭文教授分析了带迟延的二阶振荡系统的LADRC参数整定问题,分别对小迟延和大迟延振荡系统提出二阶LADRC和三阶LADRC参数整定公式,促进LADRC在振荡系统中的应用;东南大学孙立副研究员介绍了自抗扰控制器在应用于能源动力过程中的一些问题,并提出了系统的自抗扰过程控制理论体系;天津理工大学王雷副教授介绍了一类热弹性网络系统的基于扩张状态观测器的指数整定方法。

 

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专题研讨会《自抗扰控制的新思考》专家线上报告

专题研讨会《缤纷多彩的抗扰控制》汇聚了国内外抗扰控制领域的多位知名专家,日本东京工业大学佘锦华教授介绍了等价输入干扰控制方法,提出了一种伺服系统结构对等价输入干扰进行能动补偿,获得了传统的机电控制系统无法获得的高精度和高性能;昆明理工大学那靖教授介绍了一种只需调整一个参数的未知系统动力学估计器,并列举了其在发动机扭矩估计、发动机空燃比控制等领域中的应用;北京理工大学史大威教授采用自抗扰控制方法研究了有限信息更新频率下采样系统事件触发控制问题,并进一步介绍了针对非匹配不确定性系统的事件触发自抗扰控制的研究成果;大连海事大学于双和教授分析了有限时间控制的特点,并结合不连续积分控制处理Lipschitz干扰,提出了连续有限时间精确抗干扰控制方法;天津工业大学齐国元教授指出了产生扩张观测器(ESO)的精度低的四个关键问题,分享了通过带有积分结构的补偿观测器的解决方法,并在此基础上给出新的模型补偿控制,成功地应用于无人机抗干扰控制。

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专题研讨会《缤纷多彩的抗扰控制》专家报告

在《智能汽车与自抗扰控制》专题研讨会中多位来自高校和企业的专家做了精彩演讲。天津大学谢辉教授针对车辆系统内部的不确定性变化和车辆行驶路面路型结构的不确定性,提出了基于模型自学习和主动抗扰控制相结合的框架,并详细介绍了复杂路面的无人驾驶碾压机循迹循速控制的应用案例。湖南大学边有钢副教授就湖南大学智能车辆团队在单车与多车抗干扰控制方面的理论方法研究成果做了分享,并介绍了在矿用重载车辆智能驾驶领域的工程应用;联合汽车电子有限公司鄢挺博士对目前已开发的智能网联功能做了详细介绍,并概括了在实际智能网联功能开发过程中存在的种种挑战;中国电科网络通信研究院付强研究员从天线系统应用角度阐述了自抗扰控制的应用成果,分析了天线伺服跟踪领域亟待解决的问题和研究思路;天津大学王浩宇博士聚焦自抗扰技术下的无人驾驶车辆运动控制问题,针对测量噪声和估计峰值问题提出一种新型的组合非线性扩张状态观测器,并以无人驾驶运动控制中的问题为牵引介绍了具有针对性的控制方法。

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专题研讨会《智能汽车与自抗扰控制》专家线上、线下报告

随后,自抗扰控制方法在机器人控制领域中的众多研究成果在专题研讨会《机器人与自抗扰控制》纷纷呈现。清华大学吴丹教授从协作机器人在牵引示教、打磨和线缆自动插接中的应用需求出发,介绍了协作机器人关节自抗扰柔顺控制、基于ESO的外界环境力的快速精确估计、具有自抗扰特性的关节滑模控制以及基于学习的控制器参数优化设计等研究成果;佛山智能装备技术研究院首席科学家黄石峰博士聚焦于工业机器人的运动控制问题,分析了工业机器人控制中的诸多挑战,介绍了实用化需求引导的行业主流工业机器人控制解决方案,并进一步讨论了ADRC布局于工业机器人的要点;北京航空航天大学雷旭升教授介绍了AESO在高精度无人巡检系统中的应用进展,针对高精度无人巡检系统在应用过程中存在的问题开展相关技术讨论;上海理工大学黄瑶老师首先提出了一类具有两输入的不确定非完整系统在自抗扰范式下的描述方法,并以移动机器人视觉伺服系统为研究对象,介绍了利用安排过渡过程的思想开展运动规划问题研究的研究进展;福州大学张和洪教授围绕基于时间最优控制综合函数的跟踪微分器算法进行了详细分析,随后提出了跟踪微分器算法可能的改进方向并介绍了其开发的简易跟踪微分器算法的应用成果。

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专题研讨会《机器人与自抗扰控制》专家报告情况

在26日开展的《机电系统的抗扰控制新进展》专题研讨会汇聚了机电系统控制领域多位专家的精彩报告。东南大学李世华教授讨论了机电系统噪声带来的抗干扰滤波问题、机电系统非串级化带来的非匹配干扰及状态受限问题、多机电系统的抗干扰分布式优化问题,并结合运动控制、柴油发电机电控系统等不同应用特点探讨了集中不同的设计案例;山东科技大学张焕水教授考虑非匹配系统的自抗扰控制问题,通过可控矩阵设计了抗扰控制器,并进一步考虑非可控的情形下的抗扰控制器设计问题,介绍了基于线性二次跟踪控制框架的设计方法;山东大学闫鹏教授首先介绍了近期在高动态高精度纳米伺服技术和方法方面的研究进展,并重点介绍相关技术在卫星遥感探测系统和国家光源工程纳米探针线站等领域中的应用实例;澳门大学徐青松教授聚焦于带有触觉反馈的遥操作机器人系统的位置跟踪和力跟踪问题,介绍了近期在设计和开发基于触觉的遥操作机器人系统方面的工作,并对其应用前景进行了展望;上海电力大学张传林教授针对直流微电网的母线电压控制问题进行了系统分析,提出了一种新的复合稳定框架,以统一恒压模式和下垂模式电压控制问题,该框架在多母线直流微网、混合储能系统等场景中均有理想的控制性能;北京航空航天大学朱玉凯博士从多源干扰与不确定性量化分析、复合抗干扰控制方法设计、地面测试分析等方面介绍了控制力矩陀螺(CMG)细抗干扰运动控制的研究成果,并指出了其在卫星精准指向与快速机动中的关键作用。

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专题研讨会《机电系统的抗扰控制新进展》专家报告

随后的《自抗扰控制框架下研究和解决工程问题的新实践》互动论坛就工程中的实际问题进行了深入探讨。曲阜师范大学武玉强教授就状态受限控制问题开展研究,详细阐述了全状态受限非完整系统的抗干扰镇定与轨迹跟踪控制的理论与方法,并介绍了输出状态受限船舶系统、输出状态受限水下航行器以及全状态受限机械臂系统的控制方法;国防科技大学龙志强教授在对磁浮交通系统进行技术分析的基础上,详细介绍了城市磁浮交通系统在国内外的应用情况,分析总结了该系统的主要技术创新实践,最后给出面临问题与挑战;湖南瑞菱科技有限公司汪烁枫博士从钢铁行业的智能化建设角度详细阐述了智能化、数字化建设和推广过程中的痛点与难点,并对智能化转型趋势的路线做了分析和预测;清华大学薛亚丽副研究员介绍了在双碳目标和能源结构转型的背景下,二次再热机组的过热汽温、主汽压力、脱硝喷氨和三烟道挡板调温控制系统中应用了自抗扰控制方法以及调节品质与节能水平方面的表现。在互动环节,与会专家学者就自抗扰控制理论分析与工业应用过程中的实际问题展开热烈讨论。

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互动论坛《自抗扰控制框架下研究和解决工程问题的新实践》专家报告与交流

最后,《飞行器控制的自抗扰方法》以及《结构与控制的自抗扰一体化设计》两个专题研讨会在线上举行。北京理工大学夏元清教授介绍了四旋翼飞行器姿态控制与轨迹跟踪控制中面临的一些实际问题以及基于自抗扰控制的设计方法;成都飞机设计研究所陶呈纲高级工程师结合战斗机控制对象的特点,分享在飞行控制系统中的自抗扰尝试案例,探讨未来可能的控制需求与挑战;北京航空航天大学张冉副教授聚焦于可重复使用火箭在大气层内回收着陆过程中的控制问题,提出了一种干扰补偿制导思想,实现了实现终端不变性下的最优制导;北京航空航天大学郭克信副教授针对卫星信号拒止下的定位和抗干扰控制问题,介绍了一种通过抗干扰控制来提高几种典型场景下的飞行安全性的方法,并讨论了受干扰环境下的仿生安全控制方法;中国科学院光电技术研究所毛耀研究员梳理了光电跟踪系统控制技术的历史沿革,然后分享了运动平台扰动抑制的技术进展;扬州大学李生权教授针对压电/电磁式智能结构系统提出了基于加速度反馈、增强型Smith预估器、TD滤波器和频率自适应调节等自抗扰控制理论;西安工业大学王春阳教授展示了在光电稳定平台快速反射镜视轴稳定控制、光学元件快速双面抛光中抛光盘转速控制两种应用场景下,基于ADRC理论的控制器设计、建模、仿真与集成应用等研究工作;北京邮电大学魏伟教授围绕微定位系统提出了基于U控制思想的鲁棒抗扰控制策略,及时有效地估计迟滞等影响系统定位精度和速度的各种扰动因素并予以补偿;佛山市华道超精科技有限公司杨志军博士针对运动控制中的非线性摩擦扰动难于测量与补偿的问题,提出了将摩擦扰动转化为弹性变形扰动的设计方法,为摩擦力的补偿提供了新的途径,并介绍了基于预测模型和扰动快速消除的机械控制一体化设计方法。

在会前讲习班《知行合一的自抗扰控制:从实践中来,到实践中去》中,克利夫兰州立大学先进控制技术中心高志强副教授从历史和人文的角度,论述了自抗扰控制的发展历史与应用现状,讨论了跨越控制理念与工程实际的沟堑的方法,强调了推广自抗扰控制理论,构建我国控制理论话语体系的重要性和紧迫性;华侨大学聂卓赟副教授从ZN参数整定方法出发,系统地介绍了自抗扰PID设计方法与控制性能,深入剖析了ZN整定与自抗扰PID的内在联系,为工程控制技术挖掘出理论依据和科学应用方法;厦门大学金辉宇助理教授回顾了古典控制的时域和频域指标,从工程师的角度讨论了如何设置频域指标,并给出了一阶和二阶LADRC的参数整定方法;华南理工大学李向阳副教授详细分析了PID控制器不同变形和参数整定方法背后的机理,并提出多自由度的控制系统结构设计方法和参数整定方法。

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会前讲习班《知行合一的自抗扰控制:从实践中来,到实践中去》专家报告

本届大会聚焦与自抗扰控制前沿,汇集了国内外众多领域的专家学者,与会代表就该领域热点、难点问题展开了多方面、多角度的深入探讨。大会围绕自抗扰控制核心思想,聚焦前沿,开拓思路,凝聚力量,为推进自抗扰控制理论体系完善、方法创新、平台发展、应用推广做出重大贡献。

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第14届自抗扰控制研讨会代表合影

来源:中国指挥与控制学会