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钱彧哲

钱彧哲,女,副教授,博士研究生导师。2014年本科毕业于南开大学信息技术与科学学院自动化专业,获工学学士学位,随后免试直博,跟随导师方勇纯教授获工学博士学位;2019年博士毕业后以“元光学者”引进人才入职河北工业大学工作,目前任河北工业大学人工智能与数据科学学院学院智能系统与控制工程系专任教师,主要研究方向为欠驱动起重机控制、海洋机器人控制研究。

教育经历

2014.09-2019.06 南开大学 博士(直博) 控制科学与工程 导师:方勇纯

2010.09-2014.06 南开大学 本科 自动化

工作经历

2023.11-至今河北工大大学 人工智能与数据科学学院 副教授

2019.07-2023.11河北工业大学 人工智能与数据科学学院 讲师

学术成果:长期从事船用起重机系统非线性控制方法的设计与研究,作为主要研究人员完成“十二五”国家科技支撑计划课题、国家自然科学基金面上项目、国家杰出青年科学基金及天津市自然科学青年基金等多个科研项目,入职后主持国家自然科学基金青年基金项目1项、河北省自然科学基金青年基金项目1项、指导所带研究生获批河北省研究生创新项目1项。共发表学术论文30余篇,其中以第一作者/通讯作者发表论文18篇,包括控制领域顶级期刊《Automatica》(影响因子6.355, SCI 2区Top期刊)、中科院SCI一区/TOP期刊《Mechanical Systems and Signal Processing》(影响因子5.005, SCI 1区Top期刊)、《IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems》(影响因子13.451, SCI 1区Top期刊) 、《IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems》(影响因子10.451, SCI 1区Top期刊) 、《IEEE Transactions on Automation Science and Engineering》(影响因子5.224, SCI 1区Top期刊) ,以及《Nonlinear Dynamics》(影响因子5.022, SCI 2区Top期刊) 、《Ocean Engineering》(影响因子3.795, SCI 2区Top期刊) 、《International Journal of Automation and Computing》等国际期刊,同时在控制领域顶级国际会议Conference on Decision and Control (CDC)、世界智能控制和自动化大会World Congress on Intelligent Control and Automation(WCICA )、中国控制会议Chinese Control Conference(CCC)、非线性动力学、振动与控制国际会议International Conference on Applied Nonlinear Dynamics, Vibration and Control (ICANDVC)、智能制造与自动化前沿国际会议International Conference on Frontiers of Intelligent Manufacturing and Automation(CFIMA)等会议中发表了多篇研究成果,并荣获了CFIMA国际会议杰出口头报告奖、WCICA会议唯一一名(1/610篇)最佳应用论文奖。2019年入选河北工业大学“元光学者”引进人才专项计划,并具备硕士生、博士生指导教师资格。目前担任IEEE/ASME Transactions on Mechatronics、IEEE Transactions on Automation Science and Engineering、InternationalJournal of Control, Automation and Systems等多个国际期刊与会议的独立审稿人,并担任多个国际会议委员会成员。

研究领域:本课题组致力于欠驱动海洋机器人系统动力学建模、轨迹规划、智能控制算法与应用的研究,具体而言,充分考虑海浪、风浪、浪流等复杂海洋环境干扰的影响,将针对一类浮动式海上机器人(如船用起重机、双船起重机等系统)设计基于李雅普诺夫的非线性控制算法、基于神经网络的智能控制方法等,主要研究内容包括:

1、基于海浪行为分析的浮动式海上机器人系统建模。通过分析海浪行为与船用起重机系统状态量之间的运动耦合关系,拟应用欧拉—拉格朗日建模方法,并充分考虑未建模干扰、摩擦力等因素对系统状态的影响,建立较为准确的浮动式海洋平台动力学模型,为控制方法设计提供基础。

2、基于快速搜索算法的轨迹规划方法设计。充分考虑海洋环境的复杂性,利用快速搜索算法(如A*算法、随机树搜索算法等)对海洋机器人在空间/时间内的路径及轨迹进行优化,得出便于跟踪与控制方法设计的轨迹规划方法。

3、基于海浪干扰抑制的非线性控制方法设计。拟对海洋机器人系统的智能控制方法设计展开研究,探究出具有环境适应能力与强鲁棒性的控制方法,克服环境不确定带来的不利影响。除此之外,可利用MATLAB仿真与硬件实验等对所提方法进行验证,致力于解决复杂动力学结构与外部环境干扰对船用起重机系统控制带来的挑战。

主持或参加科研项目(课题)及人才计划项目情况(按时间倒序排序):

[1]国家自然科学基金委员会,青年科学基金项目,持续海浪干扰下双船起重机协同吊运防摆控制研究,62103128,2012-01至2024-12,30万,在研,主持。

[2]河北省自然科学基金青年基金,青年科学基金项目,带有球面摆特性的多自由度塔式船用起重机系统控制研究,F2020202058,2020-01至2022-12,6万,已结题,主持。

[3]国家自然科学基金委员会,青年科学基金项目,受两级摆动影响的吊车系统控制方法研究,61503200,2016-01至2018-12,22万,已结题,参加。

[4]天津市自然科学基金委员会,青年基金项目,具有双摆效应的欠驱动起重机建模与防摆控制研究,15JCQNJC03800,2015-04至2018-03,6万,已结题,参加。

[5]国家自然科学基金委员会,面上项目,回转旋臂式船用起重机系统动力学建模与非线性控制,11372144,2014-01至2017-12,80万元,已结题,参加。

[6]国家自然科学基金委员会,杰出青年科学基金,智能与自主机器人,61325017,2014-01至2017-12,320万元,已结题,参加。

[7]“十二五”国家科技支撑计划课题,安全高效自动桥式吊车关键技术与系统集成,2013BAF07B03,2013-01至2015-12,973万,已结题,参加。

代表性研究成果和学术奖励情况(带*表示通讯作者):

[1]Yuzhe Qian*, Haibo Zhang, Die Hu. Finite-time neural network-based hierarchical sliding mode antiswing control for underactuated dual ship-mounted cranes with unmatched sea wave disturbances suppression. IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, 2023, published online.(中科院1区Top期刊)

[2]Yuzhe Qian*, Die Hu, Yuzhu Chen, Yongchun Fang. Programming-based optimal learning sliding mode control for cooperative dual ship-mounted cranes against unmatched external disturbances, IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, 20(2): 969-980, 2023.(中科院1区Top期刊)

[3]Yuzhe Qian, Die Hu, Yuzhu Chen, Yongchun Fang* and Yin Hu. Adaptive neural network-based tracking control of underactuated offshore ship-to-ship crane systems subject to unknown wave motions disturbances, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, 52(6): 3626-3637, 2022.(中科院1区Top期刊)

[4]Yuzhu Chen, Yuzhe Qian*, Die Hu, Nonlinear vibration suppression control of underactuated shipboard rotary cranes with spherical pendulum and persistent ship roll disturbances, Ocean Engineering, 241(1): 110013, 2021.(中科院2区Top期刊)

[5]Die Hu, Yuzhe Qian*, Yongchun Fang, Yuzhu Chen. Modeling and nonlinear energy-based anti-swing control of underactuated dual ship-mounted crane systems,Nonlinear Dynamics, 106(1): 323-338, 2021.(中科院2区Top期刊)

[6]Yuzhe Qian, Yongchun Fang*, Switching logic based nonlinear feedback control of offshore ship-mounted tower cranes: A disturbance observer-based approach, IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, 16(3): 1125-1136, 2019.(中科院1区Top期刊)

[7]Yuzhe Qian, Yongchun Fang*, Biao Lu, Adaptive robust tracking control for an offshore ship-mounted crane subject to unmatched sea wave disturbances, Mechanical Systems and Signal Processing, 114: 556-570, 2019.(中科院1区Top期刊)

[8]YuzheQian, Yongchun Fang*, Tong Yang, An Energy-based Nonlinear Coupling Control for Offshore Ship-mounted Cranes , International Journal of Automation and Computing, 15(5): 570-581, 2018.               (期刊论文)

[9]Yuzhe Qian, Yongchun Fang*, Biao Lu, Adaptive repetitive learning control for an offshore boom crane, Automatica, 53(8): 21-28, 2017.(中科院2区Top期刊)

[10]YuzheQian, Yongchun Fang*, Dynamics Analysis of an Offshore Ship-mounted Crane subject to Sea Wave Disturbances, in proceedings of 12th World Congress on Intelligent Control and Automation (WCICA), Guilin, China, 2016: 1252-1256.               (会议论文,最佳应用论文奖(1/610))

[11]YuzheQian, Yongchun Fang*, A Learning Strategy based Partial Feedback Linearization Control Method for an Offshore Boom Crane, in proceedings of IEEE International Conference on Decision and Control(CDC), Osaka, Japan, 2015:

6737-6742.               (会议论文)

[12]Ning Sun*, Tong Yang, He Chen, Yongchun Fang, YuzheQian, Adaptive Anti-Swing and Positioning Control for 4-DOF Rotary Cranes Subject to Uncertain/Unknown Parameters With Hardware Experiments, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, 49(7): 1309-1321, 2019. (中科院1区Top期刊)

[13]Ning Sun*, Tong Yang, Yongchun Fang, Biao Lu and YuzheQian, Nonlinear Motion Control of Underactuated Three-Dimensional Boom Cranes With Hardware Experiments, IEEE Transactions on Industrial Informatics, 14(3):887-897, 2018.               (中科院1区Top期刊)

[14]Tong Yang, Ning Sun*, YuzheQian, Yongchun Fang, An Antiswing Positioning Controller for Rotary Crane, in Proceedings of the 7th Annual IEEE International Conference on Cyber Technology in Automation, Control and Intelligent Systems (Cyber), Hawaii, USA ,2017:1586-1590.               (会议论文)

[15]He Chen, Yongchun Fang*, Ning Sun, YuzheQian, Pseudospectral Method Based Time Optimal Trajectory Planning for Double Pendulum Cranes, in Proceedings of the 34th Chinese Control Conference 2015 (CCC), Hangzhou, China, 2015: 4302-4307.               (会议论文)

[16]陈鹤, 方勇纯*, 孙宁, 钱彧哲. 基于伪谱法的双摆吊车时间最优消摆轨迹规划策略,自动化学报, 2016, 1: 153-160.               (期刊论文)

[17]孙宁, 方勇纯*, 钱彧哲. 带有状态约束的双摆效应吊车轨迹规划, 控制理论与应用, 2014, 31(7): 974-980.               (期刊论文)

[18]孙宁

, 杨桐, 陈鹤, 钱彧哲, 方勇纯. 欠驱动桅杆式起重机定位消摆非线性控制方法, 中国发明专利, 专利号: ZL201710300394.6, 授权.               (专利)

[19]钱彧哲, 谢俊男, 刘卫朋. 线驱动连续体机器人的死区自适应补偿控制系统及方法, 中国发明专利, 专利号:202311355001.3, 受理.               (专利)

拟招聘硕士研究生、博士研究生从事浮动式海洋机器人系统控制方法设计与硬件平台搭建,欢迎自动化(控制科学)、数学或相近方向的学生报考!

联系方式:钱彧哲

电子邮件:qianyzh@hebut.edu.cn

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