一、基本情况

赵凯辉，男，陕西富平人。博士（后），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）。

主要研究方向：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。

Email: 13989688@qq.com

二、受教育经历

2019年04月－2021年04月，日本东京工科大学，博士后

2009年09月－2015年06月，中南大学，交通设备与信息工程，博士

2003年09月－2005年06月，东南大学，计算机应用技术，硕士

1993年09月－1997年06月，中南大学，电力牵引与传动控制，本科

三、研究工作经历

2019年04月－2021年04月，日本东京工科大学，工学部，特别研究员

2007年09月－至今，湖南工业大学，电气与信息工程学院，副教授，教授

四、工作业绩

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50余篇，其中SCI/EI检索30余篇，部分研究成果发表在《IEEE/ASME Transactions on Mechatronics》、《ISA Transactions》等国际权威期刊，《中国电机工程学报》《电工技术学报》等国内权威期刊；出版专著2本；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；获湖南省科技进步二等奖2项、三等奖1项。近年来，指导研究生完成湖南省研究生科研创新项目1项，指导湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目1项，指导研究生获湖南省研究生人工智能创新大赛三等奖1项。担任《IEEE Transactions on Industrial Electronics》、《IEEE Transactions on Industrial Informatics》、《ISA Transactions》等多个国际权威期刊的审稿人。获研究生“优秀指导教师”。

1．近期主要承担的科研项目：

[1] 永久磁石同期電動機の磁場消失の故障診断と耐故障制御 (Fault-Tolerant Control Method for Demagnetization of Permanent Magnet Synchronous Motors)，19F19703，日本国家博士后基金项目，2019/04-2021/04，230万日元，结题，主持。

[2] 湖南省自然科学基金项目，2020JJ6083，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，2020/01-2022/12，10万元，在研，主持。

[3] 湖南省自然科学基金项目，2018JJ2093，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，2018/01-2020/12，5万元，结题，主持。

[4] 湖南省教育厅科学研究重点项目，16A058，永磁同步牵引电机无速度传感器转矩鲁棒控制，2017/01-2019/12，8万元，结题，主持。

[5] 永磁同步牵引系统无模型滑模容错控制装置研究，横向课题，2021/10-2022/05，6万元，在研，主持。

[6] 新型功率半导体器件国家重点实验室开放课题，CSRZIC-KFJJ20160006，永磁同步牵引系统逆变器及控制装置故障诊断及容错控制研究，子课题CSRZIC-KFJJ20160006-4，基于逆变器状态预测观测器的离散滑模变结构控制技术研究，2016/11-2018/10，8万元，结题，主持。

[7] 国家自然科学基金面上项目，61473117，大功率永磁同步牵引驱动系统容错控制方法，2015/01-2018/12，81万元，结题，参加。

[8] 国家自然科学基金面上项目，61773159，面向重载机车轮轨粘着利用的异常检测及高性能容错控制，2018/01-2021/12，66元，结题，参加。

2．近期主要承担的教改项目：

[1] 电气工程新工科专业实践教学改革研究，湖南省普通高等学校教学改革研究项目，主持，2022，（湘教通[2022]248号）HNJG-2022-0847

[2] 基于工程教育认证的电气工程实践教学改革研究，湖南省普通高等学校教学改革研究项目，主持，2019（湘教通[2019]291号）

[3] “双一流”建设背景下提升电气工程研究生实践创新能力的研究，湖南省学位与研究生教育改革研究项目，主持，2019（湘教通[2019]293号）

[4] 电气工程虚拟仿真实践教学改革的研究，湖南省普通高等学校教学改革研究项目，主持，2016（湘教通[2016]400号）

3．近期主要专著

[1] 赵凯辉，李鹏，何静. 重载电力机车最优黏着控制及其应用[M]. 成都: 西南交通大学出版社，2019

[2] 赵凯辉，何静. 永磁同步牵引驱动系统故障检测与容错控制[M]. 北京: 中国轻工业出版社，2017

4．近期主要期刊论文(第一作者、通讯作者)

自2020年起，作为第一/通讯作者发表科研论文20余篇。以下是以第一/通讯作者发表的10篇代表性科研论文：

[1] 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. (SCI/EI, 本学科 TOP 期刊, 第一作者)

[2] Kaihui Zhao, Wenchang Liu, Ruirui Zhou, et al. Model-free fast integral terminal sliding-mode control method based on improved fast terminal sliding-mode observer for PMSM with unknown disturbances[J]. ISA Transactions, 2023, 143: 572-581.(SCI/EI, 本学科 TOP 期刊, 第一作者)

[3] Kaihui Zhao, Ning Jia, Jinhua She, et al. Robust model-free super-twisting sliding-mode control method based on extended sliding-mode disturbance observer for PMSM drive system[J]. Control Engineering Practice, 2023, 139: 105657. (SCI/EI, 第一作者)

[4] Kaihui Zhao, Wangke Dai, Sicheng Wu, Pengqi Qiu, Wenchang Liu, Gang Huang. Improved super-twisting-observer-based finite-control-set model-predictive fault-tolerant current control of PMSM considering demagnetization fault[J]. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2022, 142: 108325. (SCI/EI, 第一作者)

[5] 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. ( SCI/EI, 第一作者)

[6] 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. ( SCI/EI, 通讯作者)

[7] 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. (EI，第一作者)

[8] 赵凯辉, 刘文昌, 刘智诚, 等. 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.(EI，第一作者)

[9] 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. (EI，第一作者)

[10] 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. (EI，第一作者)

5．近期部分发明专利(第一发明人)

已授权发明专利共计20件，其中，作为第一发明人授权的代表性发明专利如下：

[1] 永磁同步电机无模型连续快速终端滑模容错控制方法及系统: 中国，ZL2023109035908[P]. 2024-04-19

[2] 一种永磁同步电机新型无模型快速积分终端滑模控制方法: 中国，ZL 2022100347666[P]. 2023-11-03.

[3] 一种永磁同步电机有限集无模型容错预测控制方法及系统: 中国，ZL2020100261505 [P]. 2020-04-15.

[4] 一种基于无模型非奇异终端滑模控制永磁同步电机的方法及系统: 中国，ZL201811115809.3 [P]. 2021-11-02.

[5] 基于级联非奇异终端滑模观测器的无速度传感器转矩控制系统及方法ZL201710793225.0 [P]. 2023-06-16.

[6] 基于级联滑模观测器的无速度传感器转矩控制系统及方法: 中国，ZL201710216299.8 [P]. 2023-06-16.

[7] 基于非对称障碍李亚普洛夫函数的重载机车防滑控制方法: 中国，ZL201710316657.2 [P]. 2023-06-23.

[8] 一种重载机车滑模极值搜索最优粘着控制系统及方法: 中国，ZL201710793279.7 [P]. 2023-06-16.

[9] 一种高速列车分布式速度协同滑模控制方法: 中国，ZL2023116063495[P]. 2023-10-29.

[10] 一种分布式状态观测器的高速列车固定时间跟踪控制方法: 中国，2024116681637[P]. 2024-11-26.

6．研究生毕业去向

[1] 2021级硕士：贾宁，就业单位：国网安徽省电力有限公司，优秀毕业生，校级优秀硕士论文

[2] 2021级硕士：易金武，就业单位：中车时代电动汽车股份有限公司

[3] 2020级硕士：刘文昌，就业单位：中车株洲所时代电气时代半导体，优秀毕业生，校级优秀硕士论文

[4] 2020级硕士：邱鹏旗，就业单位：长沙市英威腾电气技术有限公司，优秀毕业生

[5] 2019级硕士：戴旺坷，就业单位：中国轻工业长沙工程有限公司，优秀毕业生，

[6] 2019级硕士：吴思成，就业单位：湖南艾科诺维科技有限公司

[7] 2018级硕士：周瑞睿，升学单位：中南大学，博士研究生，优秀毕业生，校级优秀硕士论文，省级优秀硕士论文

[8] 2018级硕士：冷傲杰，就业单位：上海华力集成电路制造有限公司，校级优秀硕士论文

[9] 2017级硕士：陈跃，就业单位：国网安徽省电力有限公司，校级优秀硕士论文

[10] 2016级硕士：殷童欢，就业单位：深圳市盛弘电气股份有限公司，优秀毕业生

[11] 2015级硕士：李鹏，就业单位：国网湖南超高压输电公司，校级优秀硕士论文

[12] 2015级硕士：李燕飞，就业单位：郑州自来水投资控股有限公司

7．学生科研立项及获奖

[1] CIMC“西门子杯”中国智能制造挑战赛-全国初赛-特等奖，指导老师，2022.

[2] CIMC“西门子杯”中国智能制造挑战赛-全国总决赛-二等奖，指导老师，2022.

[3] 湖南工业大学研究生创新基金项目：高速列车永磁同步牵引电机的新型无模型高阶滑模鲁棒容错控制研究，指导老师，2022.（湖工大研字[2022]6号CX2204）

[4] 湖南省第一届研究生人工智能创新大赛三等奖：基于CNN-Bi-LSTM的高速列车滚动轴承故障诊断方法，省级，指导老师，2020.（湘教通2021[6]号）

[5] 湖南省研究生科研创新项目，基于无模型滑模预测控制的永磁同步电机永磁体失磁容错控制研究，省级，指导老师，2019.（湘教通[2019]248号，CX20190861）

[6] 湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目，多功能电缆故障检测装置设计与实现，指导老师，2017.（湘教通[2017]205号）

8．部分获奖

[1] 赵凯辉（3/7），大功率电力机车智能运维关键装备与软件的研制及应用，湖南省科技进步三等奖，2021.07.

[2] 赵凯辉（6/9），地铁牵引系统平台关键技术及应用，湖南省科技进步二等奖，2017.02.

[3] 赵凯辉（9/9），内燃机车电传动系统关键技术研究与应用，湖南省科技进步二等奖，2016.02.

[4] 湖南省第二届微课大赛，省级三等奖，2017.02（湘教通 [2017]51号）

五、讲授课程

本科生课程：《电路》、《电力电子技术》、《电气工程概论》

   研究生课程：《滑模变结构控制》、《电气工程系统仿真》