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1、学科概况
学科始于上世纪60年代,2000年“控制理论与控制工程”二级学科获批河南省重点学科,为河南省控制类最早的重点学科,2012年“控制科学与工程”获批河南省一级重点学科。1982年开始培养硕士研究生,1993年获批“控制理论与控制工程”(原工业自动化)硕士学位授予权,2001年获批“控制工程”工程硕士授权领域,2010年获批“控制科学与工程”一级学科硕士授权。2006年起在公司矿业工程博士点招收“矿业电气与控制工程”方向博士生,2014年获批“矿业控制工程”交叉学科博士点。
以服务国家煤炭工业和河南社会经济为宗旨,围绕制约和促进煤炭行业发展的自动控制领域重大科学问题和技术问题开展深入研究,形成了以下5个稳定的研究方向。
(1)工业过程建模与控制。主要从事多变量、非线性、变参数工业过程建模、优化、控制和系统集成的研究,以及“互联网+”工业过程控制系统和高端智能装置研发。
(2)模式识别与智能控制。开展视频图像背景分离与运动物体识别,基于大数据的机器视觉技术,人工智能及智能系统等方面研究。
(3)复杂系统建模与控制。以电力、化工、煤炭等行业为对象,研究自适应控制、智能优化、鲁棒控制等先进控制算法及应用。
(4)现代检测技术与装置。开展信号检测与处理理论及应用,智能传感器,机电设备健康与故障诊断,“互联网+”仪表与装置等方面研究。
(5)运动系统控制。开展先进运动控制理论与方法、新型电机及其驱动系统的理论与方法、机器人位姿跟踪控制、导航制导等研究。
学科现有专任教师37人,其中教授5人,副教授17人,具有博士学位35人,海外留学经历7人;有国务院政府特殊津贴获得者、河南省科技创新杰出青年、河南省高校科技创新人才、河南省高等学校青年骨干教师等10人。
聘请北京航空航天大学“长江学者”贾英民等12位国内知名学者,华为技术有限公司延俊华等16位国内知名企业科技专家作为兼职教授把握学科发展方向和行业社会发展对学科研究需求,制定培养方案、共建实习基地、合作培养。近5年来,已培养本科生1199名、硕士研究生270名、博士研究生4名。本科毕业生考取研究生的比率为27%,硕士毕业生的考博率为10.8%,其余人员就业于高校和企事业单位,用人单位给予了高度评价。学科依托学院拥有业务素质高的辅导员队伍,员工政治素质过硬,身心健康;建有完善的学术道德和学术规范制度,培养严谨求实的学风,未出现学术造假现象。
2、研究基础
近五年来主持或完成国家级项目17项,省部级项目20项,推广和应用项目36项,总科研经费累计2300万元。获省部级科技进步奖7项,其中一等奖1项、二等奖3项;发表论文327篇,被SCI、EI收录110篇,其中ESI高被引论文1篇,JCR一、二区论文20篇;出版专著4部;授权国家专利29项。
学科拥有控制工程河南省重点学科开放实验室和“复杂系统信息处理与控制”河南省创新型科技团队,拥有电工电子实验教学示范中心、直驱电梯工程技术研究中心等14个国家级、省部级教学科研平台,现有实验室面积3306m2,教学科研仪器设备总值达2250万元。
积极开展国内外学术交流和科技教育合作,与美国北卡罗来纳农工州立大学联合办学。与美国肯塔基大学、日本室兰工业大学、英国谢菲尔德大学、南非斯特兰堡大学、韩国东新大学、西安交通大学、浙江大学等国内外10余所大学开展了教育、科技交流和合作。近五年主办、承办“2012电气、信息与机电一体化国际会议”等国际或全国性学术年会5次,邀请国内外知名专家20余人次来院讲学和从事合作研究,派出学术骨干13人赴国外知名高校和科研单位进修或作访问学者,学科成员在国内外重要学术会议上报告30余次。
3、优势与特色
(1)提出了永磁直线电机交流伺服控制、多轿厢协调控制等方法,创建了垂直运动永磁直线电机设计理论与直驱装备机电一体化设计准则,促进了大型提升系统从有绳到无绳的重大变革。
(2)以工业过程系统、煤矿生产过程等实际系统控制与优化问题为背景,开展了复杂系统的信息测量与处理、滤波和状态估计、控制与优化等方面的研究,在《Automatica》、IEEE系列等国际顶尖期刊上发表论文50篇,获省部级科技奖励3项,国家级项目10项。
(3)针对矿山特殊环境,开展变频调速系统关键技术、煤矿机电设备故障诊断、机电设备运行状态分层模糊综合评判、基于云计算和大数据的智慧矿山关键技术等方面的研究。“矿井提升机双PWM变频调速系统关键技术及应用研究”获得中国煤炭工业科学技术一等奖,“网络通讯约束下动态系统的分析与控制”获得河南省科技进步二等奖。获得国家级项目9项,省部级科技进步奖4项,发明专利20项。
(4)在矿山自动化装备研究方面,研发了煤矿复杂井巷超大角度运输系统、变频调速设备智能健康诊断系统、中长隧道智能化施工监控系统、大型设备运行监测与健康诊断系统、虚拟化矿山安全培训系统等数10种产品,广泛应用于河南煤化等煤业集团,取得了巨大的经济社会效益。