自动化学院

发布时间:2016-10-21 9:18:06

  北京工业大学控制科学与工程学科,拥有一级学科硕士点和一级学科博士点,以及博士后流动站,其“模式识别与智能系统”和“检测技术与自动化装置”两个二级学科为北京市重点建设学科,建有北京市重点实验室“计算智能与智能系统实验室”,以及归属教育部的工程研究中心“教育部数字社区工程研究中心”,同时,本学科是“北京人工智能学会”和“中国人工智能学会科普工作委员会”的挂靠单位。

  北京工业大学控制科学与工程学科,目前,拥有教师60人(具有博士学位的人员占65.8%),其中,教授14人,副教授25人,1人受聘“长江学者”特聘教授,1人获国家自然科学基金杰出青年科学基金资助,1人出任国家级学会常务理事,1人出任省级学会理事长,1人出任省级学会秘书长。

本学科共计招收博士研究生50余人,硕士研究生350余人,其中,42人已获得博士学位,351人已获得硕士学位。

  特色:

  北京工业大学控制科学与工程学科,始终围绕北京市经济建设和社会发展的需要,开展其科学研究和人才培养工作,形成了“智能计算与复杂系统建模和控制”、“智能机器人与自治系统控制”、“检测技术与智能仪器仪表”三个主要的方向。

  智能计算与复杂系统建模和控制方向,面向复杂系统问题,研究将控制论与智能计算技术,特别地,针对首都城市污水处理问题和城市交通问题,开展了富于特色和成效的相关研究。该方向针对首都城市污水处理问题,在“863计划”和国家自然科学基金重点项目支持下,运用计算智能技术,提出了具有独创性的活性污泥法污水处理智能控制策略;首次提出基于细胞自动机的污水处理过程可视化模型、基于自组织神经网络的关键水质参数软测量模型和基于动态神经网络的多变量智能优化控制方法;提出了具有独创性的活性污泥法污水处理最优控制策略和生物电极脱氧法在线智能控制策略,研究成果达到国际领先水平,获得了教育部科技成果一等奖,促进了首都水环境保护和水资源持续利用。同时,该方向针对首都城市交通问题,将复杂系统理论和智能仿真技术应用于首都城市交通的规划和调度,设计了北京市奥林匹克公园周边道路系统的计算机仿真模型,为北京奥运会做出了特殊贡献。

  智能机器人与自治系统控制方向,融合了控制科学与机器人学和机器人技术,以及人工智能和认知科学,致力于研发自治机器人系统,研究自治机器的建模、仿真与控制问题,研究自治机器的动力学特性和运动控制问题,研究自治机器的智能行为,特别是其学习和认知问题。该方向对自治系统的智能行为,特别是其学习和认知的行为,开展了富于特色的研究,相关研究长期地和连续地得到国家自然科学基金的支持,创建了Skinner自动机、模糊Hopfield网络、基于尖峰神经元的经典条件反射模型,以及小脑内部认知模型,为自治系统展现智能行为奠定了理论基础;有关自平衡机器人的研究在国内处于领先地位,在“863计划”和国家自然基金以及北京市重点项目的支持下,研制成功我国第一台独轮机器人系统“铁皮人”和首例具有仿生自主学习平衡技能的两轮机器人“原人”系统,在机器人技术领域产生了重要影响,并取得了相关自主知识产权和国际发明专利;开展了航天自治机器人系统的研究,研制出北京工业大学版的月球车,相关工作被纳入教育部月球巡视探测器重大专项和国家空间研究计划,参与了我国玉兔系统的研究,为玉兔号成功登月做出了重要贡献。

  检测技术与智能仪器仪表方向,以服务首都经济建设和社会发展需要为己任,运用现代传感器技术和检测技术,研究智能化测量技术的理论和方法,研制和开发智能化仪器以表。该方向注重理论研究与工程应用,基于智能递阶控制的思想,设计了链霉素发酵过程计算机网络测控系统,产生巨大经济效益,获国家科技进步奖;在国家基金和教育部重点课题的资助下,用人工生命模型模拟青霉素发酵过程,由此设计的随机优化控制系统成功地应用于实际生产过程,获得北京市科学技术奖。该方向以资环和能源领域为应用背景,以大电流和高电压电气装备为研究对象,将自动控制理论融入电力电子技术,研究内容涵盖大功率变流变压的拓扑结构、恒电压或恒电流或恒功率的控制策略与反馈技术、电源的串并联以及涉及到损耗和效率、纹波与滤波等,旨在解决不同功率、电压和电流等级电能变换的高效和安全平稳运行,适应现代社会日益增长的对能源和资源的需求,承担了国家重大科研装备研制项目、国家科技支撑项目,为解决不同功率、电压和电流等级电能变换的高效和安全平稳运行,适应现代社会日益增长的对能源和资源的需求,做出了重要贡献。同时,该方向还承建了教育部数字社区工程研究众心。已培养硕士生500余人,博士生近百人,其中,1人获得“全国优秀博士研究生学位论文提名奖”,1人获“北京市优秀博士研究生学位论文奖”。2013年,乔俊飞教授指导的博士生韩红桂获得“全国优秀博士研究生学位论文提名奖”。

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