高效电机系统功率变换与控制团队始于2006年,一直以来秉承“空谈误国,实干兴邦”的理念,形成了优质的学术氛围和培养体系。团队成员包括肖强晖、张阳、文定都、张学毅、赵凯辉、廖无限、陈颖在内的教授4人,副教授1人,其中硕士生导师5人。团队立足新能源发电和交通工程,以张阳副教授为带头人,主要研究方向有:风力发电技术、电动汽车驱动技术、轨道交通牵引技术。
团队由具有丰富经验和专业背景的成员组成。在新能源发电、电动汽车、轨道交通领域的电机控制和电力电子变换领域拥有深厚的学术背景和实践经验。另外,团队成员在产品研发、项目管理、市场推广等方面具有丰富的技能和经验。团队研究领域主要集中在以下几个方面:1.新能源电机系统的研究与开发:针对新能源领域的需求,研发高性能、低成本的电机系统。2.电动汽车电机系统的研究与开发:通过对电动汽车电机系统性能的分析和优化,提高电机系统的效率和寿命。3.轨道交通电机系统的研究与开发:通过研究不同的控制策略,实现轨道交通电机系统的高效、稳定运行。
目前,团队共承担国家重点研发计划、国家自然科学基金、湖南省重点研发计划等国家级、省部级课题30余项。发表国内外期刊论文100多篇,其中,SCI、EI收录论文50多篇;申请国家发明专利20余项,实用新型专利40多项。未来,我们将继续深入研究电机系统功率变换与控制技术的前沿领域,积极推动相关技术的研发和应用。同时,我们还将加强与企业的合作,共同推动电机系统功率变换与控制技术的发展,为我国的能源和环境事业做出更大的贡献。
团队高度重视人才培养。一个优秀的团队离不开每一个成员的成长和发展。因此,本团队积极推动内部培训和技能提升,鼓励团队成员不断学习和进步。为了提高团队成员的技术水平,定期组织技术分享会和研讨会,让大家互相学习、共同进步。除了技术方面的培养,我们还注重团队建设和沟通能力的培养,鼓励团队成员积极表达自己的意见和建议,充分尊重和发挥每个成员的特长和优势。此外,我们还注重培养团队成员的责任感和使命感。鼓励团队成员积极关注社会热点问题和行业发展趋势,将自己的工作与国家和社会的利益结合起来,为电机系统功率变换与控制领域的进步和发展贡献自己的力量。
团队合影:
一、 团队老师及研究方向介绍
肖强晖,男,博士,研究员级高级工程师,汉族,1969年12月出生,硕士生导师。本科硕士就读于华中科技大学,清华大学电机工程与应用电子技术系毕业博士。主要从事现代电力电子技术和复杂电力系统分析与优化控制等方面的研究与开发工作。Email: 1278341228@qq.com
张阳,汉族,山东潍坊人,1988年6月生,中共党员,博士,副教授,硕士生导师。湖南省青年骨干教师、电气工程博士建设点学术骨干、湖南工业大学首届“三育人”模范个人。长期从事新能源发电、电力电子变换与控制等方面的研究。以第一作者或通讯作者发表SCI、EI论文30余篇,申请与授权国家发明专利10余项。Email:hut_zy@163.com
张学毅,男,教授,汉族,1966年8月出生于湖南省益阳市,湖南省一流专业建设点负责人,湖南省电子信息类专业教学指导委员会委员,硕士生导师。1989年以来一直从事电气及电子信息专业技术工作,2008年被评为湖南工业大学“教学之星”,2009年荣获中国包装总公司科技进步三等奖,在国内外学术期刊发表论文20余篇、申请1项发明专利,主持和参与国家自然科学基金、湖南省科学计划项目5项。Email:774970930@qq.com
文定都,男,硕士,教授,汉族,1969年12月出生于湖南省道县,现任湖南工业大学电气与信息工程学院教师、硕士生导师。主要从事工业过程控制、优化控制、永磁同步电机调速系统、开关电源等方面的教学与研究工作。在国内外学术期刊发表论文30余篇。主持和参与国家自然科学基金青年项目、湖南省科技厅和湖南省教育厅课题10余项。Email:125710811@qq.com
赵凯辉,男,陕西富平人。博士,教授,硕士生导师。IEEE高级会员(Senior member),日本学术振兴会海外特别研究员(JSPS Fellow)。长期从事永磁同步牵引传动控制、列车粘着控制、滑模变结构控制、故障诊断与容错控制、电力电子技术等方面的研究工作。在国内外权威期刊上发表本研究领域相关论文40余篇,其中SCI/EI检索20余篇,主持和参与国家自然科学基金项目、日本博士后基金项目、湖南省自然科学基金等国家级和省部级课题10余项。Email: zhaokaihui@hut.edu.cn
二、 科研项目及高水平论文介绍
1、部分科研项目
[1] 湖南省科技计划项目——支持QoS高速列车通信网呼叫接入控制的研究
[2] 湖南省科技计划项目——新型轨道交通中TFLSRM及其控制系统的研究
[3] 国家自然科学基金项目——分布式鲁棒强化学习及其在解耦控制中的应用研究
[4] 湖南省教育厅科学研究项目——嵌入式互联网在铁路机车故障远程诊断中的应用
[5] 中国包装总公司科学研究重点项目——基于变阈值中心算法药品包装在线检测系统的研究
[6] 国家自然科学基金青年项目——增强型半准Z源直驱永磁风电系统机侧谐波特性分析及抑制方法研究
[7] 湖南省自然科学基金青年项目——半准Z源直驱永磁风电系统发电机定子电流谐波抑制方法研究
[8] 湖南省教育厅优秀青年项目——开关电容半准Z源高速发电变流系统建模及优化方法研究
[9] 湖南省普通高等学校教学改革研究项目——电气工程一流本科专业多维立体协同创新实践教学体系的构建
[10] 南方电网科学研究院资助项目——永磁同步风力发电机的参数辨识与容错控制研究
[11] 国家自然科学基金青年项目——锌沸腾焙烧余热发电过程的燃煤锅炉工况高效迁移方法
[12] 湖南省自然科学基金项目——高速列车永磁牵引传动系统机电耦合振动分布式协同抑制
[13] 湖南省自然科学基金项目——永磁牵引驱动系统失磁故障无模型重构及总量协同集成容错控制
[14] 湖南省自然科学基金项目——基于无模型滑模的永磁同步牵引电机失磁故障集成容错控制方法
[15] 湖南省教育厅科学研究重点项目——永磁同步牵引电机无速度传感器转矩鲁棒控制
2、部分高水平论文
[1] Y. Zhang, M. Zhou, C. Zhang, A. Shen and L. Bing, "Identification of PMSM parameters with time-error compensated based on Contractile Factor Anti-Predator PSO," in IEEE Transactions on Transportation Electrification.
[2] Xiao, Q., Liao, K., Shi, C., Zhang, Y.: Parameter identification of direct-drive permanent magnet synchronous generator based on EDMPSO-EKF. IET Renew. Power Gener. 16, 1073–1086 (2022).
[3] Qianghui Xiao, Zhe Li, Yang Zhang, Bing Luo, and Tingting Wang, "An Improved Low Switching Frequency Three-Vector Model Predictive Torque Control Strategy for Permanent Magnet Synchronous Motors," Progress In Electromagnetics Research C, Vol. 126, 105-123, 2022.
[4] Zhang Y, Liu Y, Luo B, etc. Variable weight coefficient MPC control strategy for qZSI-VSG wind power grid-connected system[J]. IET Renewable Power Generation, The Institution of Engineering and Technology, 2023, 17(8): 1952–1965.
[5] Xiao Q, Liao K, Shi C, etc. Parameter identification of direct-drive permanent magnet synchronous generator based on EDMPSO-EKF[J]. IET Renewable Power Generation, 2022, 16(5): 1073–1086.
[6] Qianghui Xiao, Zihao Liu, Yang Zhang, Zhe Li, Bing Luo, and Tingting Wang, "Improved Higher-Order Sliding Mode Controller for Model Predictive Current Control of PMSM," Progress In Electromagnetics Research C, Vol. 123, 117-133, 2022.
[7] Qianghui Xiao, Zhi Yu, Wenting Zhang, Zhongjian Tang, and Zhun Cheng, "Hybrid-Vector Model Predictive Flux Control for PMSM Considering Narrow Pulse," Progress In Electromagnetics Research C, Vol. 137, 235-249, 2023.
[8] Qianghui Xiao, Zhe Li, Bing Luo, Tingting Wang, Dingdou Wen, and Yang Zhang, "Improved Three Vector Model Predictive Torque Control of PMSM," Progress In Electromagnetics Research M, Vol. 109, 217-229, 2022.
[9] Qianghui Xiao, Zhongjian Tang, Wenting Zhang, Zhi Yu, and Zhun Cheng, "A Robust Model Predictive Current Control Strategy with Low Complexity for PMSM," Progress In Electromagnetics Research C, Vol. 136, 161-174, 2023.
[10] Y. Zhang, S. Li, X. Zhang, C. Liu, Z. Liu and B. Luo, "A Hybrid Low Capacitance Modular Multilevel Converter for Medium Voltage PMSM Drive and Its Control Method," in IEEE Access, vol. 11, pp. 92796-92806, 2023.
[11] Zhang Xueyi, Quan Changhui, Li Zhongqi. Mutual Inductance Calculation of Circular Coils for an Arbitrary Position with Electromagnetic Shielding in Wireless Power Transfer Systems[J]. IEEE Transactions on Transportation Electrification, Vol. 7, 1196-1204, 2021.
[12] Zhang Xueyi, YuanYang, Li Zhongqi. Study of Frequency Characteristics for Three-Coil Wireless Power Transfer System with Different Positions[J]. Progress In Electromagnetics Research M, Vol. 93, 185-196, 2020 .
[13] 李中启,张学毅,黄守道,等.无线电能传输系统带磁屏蔽任意位置矩形线圈的互感计算[J].电工技术学报,2022,37(2).
[14] 张学毅, 张栋,李圣清. 拓宽LCL型并网逆变器有效阻尼区的延时补偿策略[J].电源学报,2022.10.
[15] 张学毅,等. 轻型电动车上一种TFSRM控制系统的设计[J].微特电机,2014.7(2014年第42卷第7期)58-60.
[16] 张学毅,等.影响横向磁场开关磁阻电机性能的主要因素研究[J].微特电机,2012(9)(2012年第40卷第9期)1-3.
[17] 张学毅,等.基于ARM与WindowsCE的LCD显示器设计[J].电子测量技术,2008,7:76-79.
[18] 张学毅,等.基于S3C44BOX实现铁路机车故障远程诊断[J].计算机测量与控制,2007,10:1312-1314.
[19] Kaihui Zhao, Ruirui Zhou, Jinhua She, Changfan Zhang, Jing He, Gang Huang, Xiangfei Li. Demagnetization-Fault Reconstruction and Tolerant-Control for PMSM Using Improved SMO-based Equivalent-Input-Disturbance Approach[J]. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2022, 27(2):701-712.
[20] 赵凯辉,戴旺坷,周瑞睿,冷傲杰,刘文昌,邱鹏旗,黄刚,吴公平. 基于扩展滑模扰动观测器的永磁同步电机新型无模型滑模控制[J]. 中国电机工程学报, 2022, 42(6): 2375-2386.
[21] 赵凯辉,吴思成,李涛,贺才春,查国涛. 基于Inception-BLSTM的滚动轴承故障诊断方法研究[J]. 振动与冲击, 2021, 40(17): 290-297.
[22] Gang Huang, Jiajun Li, Edwardo F. Fukushima, Changfan Zhang, Jing He, Kaihui Zhao. An improved equivalent-input-disturbance approach for PMSM drive with demagnetization fault[J]. ISA Transactions, 2020, 105: 120-128.
[23] Kaihui Zhao, Wenchang Liu, Tonghuan Yin, Ruirui Zhou, Wangke Dai, Gang Huang. Model-Free Sliding Mode Control for PMSM Drive System Based on Ultra-Local Model[J]. Energy Engineering, 2022, 119(2): 767-780.
[24] Kaihui Zhao, Aojie Leng, Ruirui Zhou, Wangke Dai, Sicheng Wu, Tao Li. Demagnetization fault reconstruction for six-phase permanent magnet synchronous motor by improved super-twisting algorithm-based sliding-mode observer[J]. Measurement, 2021, 172: 1-9.
[25] 赵凯辉, 周瑞睿, 冷傲杰, 戴旺坷, 黄刚. 一种永磁同步电机的有限集无模型容错预测控制算法[J]. 电工技术学报, 2021, 36 (1): 27-38.
[26] Kaihui Zhao, Ruirui Zhou, Jinhua She, Aojie Leng, Wangke Dai, Gang Huang. Nonsingular Fast Terminal Sliding Mode Observer and Fractional-Order Software Phase-Locked Loop for Speed-Sensorless Control of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor[J]. Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics, 2021, 25 (1): 83-89.
[27] Gang Huang, Wei Huang, Zhengtan Li, Jiajun Li, Jing He, Changfan Zhang, Kaihui Zhao. An improved sliding-mode observer-based equivalent-input-disturbance approach for permanent magnet synchronous motor drives with faults in current measurement circuits[J]. Transactions of the Institute of Measurement and Control, 2021, 12 (43): 2589-2598.
[28] 赵凯辉, 冷傲杰, 何静, 陈跃, 周瑞睿, 戴旺坷, 吴思成, 基于超螺旋滑模观测器的六相永磁同步电机失磁故障重构[J]. 电子测量与仪器学报, 2020, 34 (10): 123-131.
[29] Kaihui Zhao, Peng Li, Changfan Zhang, Jing He, Xiangfei Li, Jianhua Liu. Optimal Utilization of Adhesion Force for Heavy-Haul Electric Locomotive Based on Extremum Seeking with Sliding Mode and Asymmetric Barrier Lyapunov Function[J]. Journal of Advanced Transportation, 2019, 2019: 1-15.
[30] Kaihui Zhao, Tonghuan Yin, Changfan Zhang, Jing He, Xiangfei Li, Yue Chen, Ruirui Zhou, Aojie Leng. Robust Model-Free Nonsingular Terminal Sliding Mode Control for PMSM Demagnetization Fault[J]. IEEE Access, 2019, 7: 15737-15748.
[31] 赵凯辉,陈跃,张昌凡,何静,黄刚,李涛. PMSM失磁故障的有限集模型预测容错控制[J]. 电子测量与仪器学报. 2019, 33(7): 79-87.
[32] Kaihui Zhao, Tonghuan Yin, Changfan Zhang, Xiangfei Li, Yue Chen, Tao Li, Jing He. Sliding mode-based velocity and torque controllers for permanent magnet synchronous motor drives system[J]. The Journal of Engineering, 2019, 2019 (23): 8604-8608.
[33] Kaihui Zhao, Peng Li, Changfan Zhang, Jing He, Yanfei Li, Tonghuan Yin. Online Accurate Estimation of the Wheel-Rail Adhesion Coefficient and Optimal Adhesion Antiskid Control of Heavy-Haul Electric Locomotives Based on Asymmetric Barrier Lyapunov Function[J]. Journal of Sensors, 2018, 2018: 1-12.
[34] 赵凯辉,李燕飞,张昌凡,何静,李鹏. 重载机车滑模极值搜索最优粘着控制研究[J]. 电子测量与仪器学报. 2018, 32(3): 88-95.
[35] 赵凯辉,刘文昌,刘智诚,贾林,黄刚. 一种永磁同步电机无模型高阶滑模控制算法[J]. 电工技术学报, 2023, 38(6): 1472-1485.
三、团队部分已授权专利
本团队在各种困难和挑战面前,以坚韧不拔的精神,积极探索,勇于创新,成功地完成了多个重大项目,并赢得了业界的广泛认可。
四、毕业生就业去向
近年来,高效电机系统功率变换与控制团队坚持理论学习与实践操作相结合,积极开展教学和科研工作。团队毕业生多人前往华中科技大学、湖南大学、南京航空航天大学等高校读博深造,在中国中车、中联重科、各地国家电网和南方电网等企业发光发热。团队以产学研结合的方式,为我国社会发展和经济建设输送了一批又一批的高水平电力行业人才。
五、实验室活动
实验室在追求创新创作的同时,也注重劳逸结合,张弛有度。不仅可以增进团队成员之间的感情,还能提高团队的凝聚力和工作效率。通过组织各类团建活动,团队成员既可以放松身心,又可以激发团队成员的创造力和想象力,促进他们之间的思维碰撞和信息交流,为团队的工作带来新的灵感和想法。