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电仪控制学部发展思路
发布时间: 2010-06-04                    访问次数: 512

        电仪控制学部建设目标本学部的成立,主要目标在于促进学科交叉融合,整合学科资源,推进教授治学、民主管理,实现控制科学与工程、电气工程、仪器科学与技术3个一级学科的争先进位,加快世界知名的高水平研究型大学建设。
  本学部将瞄准控制科学与工程、仪器科学与技术、电气工程的学科发展前沿,突出学科特色和优势,围绕“复杂工程系统”、“精确导航与测控技术”、“智能电网”、“风力发电技术”、“电动汽车”等国民经济建设和国防建设的重大需求,整合队伍,联合申报或承担国家973项目、国家863项目、国防创新项目等重大科研项目,培育重大科研成果,并形成一支由院士、长江学者和国家杰出青年基金获得者组成的高素质、高层次、结构合理的创新型人才团队,并将人才高地转化为学科高峰。
  本学部将努力贯彻落实东南大学“十二五”发展战略:坚定不移地走以创新为主导的研究型大学发展道路,坚定不移地走与国家和区域经济社会发展相结合的建设道路,坚定不移地走国际化办学的强校道路。解放思想、改革创新、重点突破、争先进位,突出快速发展、特色发展、内涵发展、和谐发展,培养优秀创新人才,产生一流的科研成果。力争在下一轮一级学科评估中,控制科学与工程一级学科位于全国前10位,电气工程一级学科位于全国前10位,仪器科学与技术一级学科位于全国前6位。
  争取在十年之内,建成以复杂机电系统测控技术为重点研究领域的国家重点实验室。
  电仪控制学部重点建设内容本学部将结合国家“985”工程三期建设,在“十二五”期间重点建设复杂机电系统测控技术科技创新平台,研究具有国际先进水平的复杂机电系统测量与控制、智能优化控制的理论研究体系,构建运动载体的导航定位与远程测控技术示范系统、智能电网分布式测控技术示范系统,打造集科学研究、人才培养和技术开发三位一体的高新技术研究基地。
  围绕“复杂工程系统”、“载体导航定位”、“智能电网”、“风力发电技术”、“电动汽车”等国民经济发展和国防建设的重大需求,研究复杂机电系统测控技术的关键问题,主要建设方向有:
  (1)远程测控技术,该方向主要研究复杂工程系统远程测控技术、智能电网远程测控技术、空间机器人的遥控操作与远程测控技术、风电机组的远程测控技术等;(2)分布式测控技术,该方向主要研究先进制造系统、工业过程控制、风力发电系统、电动汽车的智能测控技术、智能电网分布式测控技术、极限环境中微小载体的运动测量与控制技术等;(3)智能优化测控技术,该方向主要研究复杂工程系统智能化技术、智能电网优化控制技术、高精度导航、定位、定姿优化技术、电动汽车能量最优控制技术、等。
  本学部将围绕以上三个主要研究方向,建成具有国内一流水平的教学、科研平台并具有从事本领域重大基础研究和承担攻关课题的能力,构建相应的教学与科研环境,利用“985”工程三期建设经费的投入,购置一批通用和专用的大型测试试验仪器和设备,重点建设:远程测控技术科研实验系统、分布式智能测控技术科研实验系统、智能优化测控技术科研实验系统。
  通过重点建设,在复杂机电系统的分析建模与控制、智能机器人控制、导航定位与测控技术、微惯性仪表与导航技术、机电系统远程测控技术、电力系统安全运行与分布式测控技术、风力发电机组并网与控制技术等方向的研究取得新突破,为复杂机电系统建模与控制、武备研制、航天航海测控、智能电网、风力发电等重大技术创新做出贡献。力争在十年内建设成一个国家级重点实验室。重点的选择测控技术是以被控对象的信息获取和控制为目的,涉及信息获取、处理、传输、显示和控制的一类综合性强、应用面广的高新技术。测控技术的水平,已被公认为科学技术和生产现代化的重要条件和明显标志。现代测控技术越来越呈现出智能化、远程化、虚拟化、微型化、分布式、高精度的发展趋势。测控技术被认为是综合计算机技术、测试技术、自动化技术、网络通信技术等的前沿技术,是信息领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力。
  1、复杂机电系统测控技术科技创新平台的建设是推进我国工业信息化发展和国防建设的需要“十五”期间,我国政府提出了信息化带动工业化,发挥技术后发优势,实现国家现代化和社会生产力跨越发展的宏伟战略目标。党的十六大提出落实科学发展观,走新型工业化道路的战略举措。各行业对信息化建设和信息技术应用改造传统产业的认识水平不断提高,测控技术作为其中的核心技术融入到传统产业技术改造和产品升级的过程之中,已经成为工业信息化的关键支撑。传统产业的信息化改造对我国测控技术的发展提出了新的迫切的要求,测控技术面临重要的挑战和机遇。
  电力系统是人类创造的最复杂的人造系统,覆盖地域辽阔、设备数量巨大,电力系统的测控技术一直是世界性的难题。近三十年来电力系统自动化取得长足的发展,我国电网已经建成了具有世界先进水平的电网调度自动化系统、电厂电站自动化监控系统,并初步建成了覆盖全国的电力通信网络。但电网中仍存在着大量的量测和控制孤岛,还不能完整地反映电网和设备运行的完整信息,难以对电网的潜在故障进行在线的监测和预警。智能电网是电网现代化的发展方向,目标之一就是达到电网整体运行状况的快速获取、计算、评估、决策和控制。随着风力发电等新能源技术的快速发展,因其输入风能的不确定性和难以预测性,给风电机组及其所并电网的控制提出了新的挑战。
  国防工业建设和发展,向现代测控技术提出了许多挑战性问题,如空间、深海等极限环境中的精确导航与定位问题、运动载体的位姿测量与控制问题、空间探测机器人的感知与控制问题、空间运动载体的远程控制问题、水下运动载体的精确定位与控制问题,等等。这些问题的复杂程度已远远超出了传统测控技术所能解决的范围。解决这些问题将对国防建设领域的机电测控技术的发展具有重大的理论价值和实际意义。
  2、复杂机电系统测控技术科技创新平台的建设是推进测控技术发展的需要一方面,随着电子技术、计算机技术的飞速发展,现代测控技术越来越呈现出智能化、远程化、虚拟化、微型化、分布式、高精度的发展趋势。另一方面,随着测控对象越来越广,测控对象越来越复杂,测量参数和控制参数越来越多,而实时性和可靠性要求也越来越高,现代测控技术面临着许多基础科学问题需要解决,如分布式海量数据测量的同步性、强噪声背景下的微弱信号测量、复杂对象多变量强耦合条件下的系统建模、仿真、鲁棒控制问题、机器智能(仿生)问题、网络环境下测控系统的安全运行、复杂环境下系统智能化问题,等等。这些问题的解决需要测试、控制、电气、电子、通信等多学科的协同研究。
  3、复杂机电系统测控技术科技创新平台的建设是东南大学实现争先进位发展战略的需要测控技术作为实现国家以信息化带动工业化战略实现的关键技术之一,是未来社会经济竞争的制高点和产业升级的核心驱动力,东南大学应在这一轮新的机遇中发挥科研创新优势把握核心技术,占据产业发展的制高点。
  测控技术是东南大学的综合实力和办学水平的重要体现。测控技术综合了电气、控制、测量、信息、计算机等领域的交叉与融合,东南大学在机电测控技术研究领域有着扎实的基础和显著的特色,是国内最早开展机电测控技术研究的高校之一。机电测控技术科技创新平台的成功建立体现东南大学作为国内重点高校在通信、电子、控制、电气学科领域具为国内前列的特点。国内外本学科领域的发展情况20世纪90年代中期,继美国NationalInstrumentation公司首次提出了“虚拟仪器”的概念之后,虚拟仪器以及测控技术与计算机网络的结合导致的远程测控技术得到了迅速发展。我国863高技术计划自动化领域在2004年就开始将机电系统的信息测控技术作为关键技术写入指南,并在“十一五”863计划中将机电系统的信息测控技术列为重点发展的高技术。特别是近几年来,传感、网络、通信、信息处理、控制、机器智能等技术的结合与交叉愈来愈紧密,一种新型的远程、分布式智能化测控技术即无线传感网络技术应运而生,这种无所不在的感知、控制作为人们追求的目标,是当前国际上备受关注的前沿热点。可以预见,测控技术在不远的将来会广泛地使用在社会的各个领域,如远程制造、远程教育、远程医疗、远程救护、空间探索、海洋开发、救灾、娱乐游戏,以及战场、防化、反恐等众多领域,其应用前景极其广阔。
  我国开展测控技术研究的高校目前有几十所,其研究基础和特色各不相同。北京航空航天大学结合航天领域的应用,重点开展空间飞行器的测控技术研究,西北工业大学围绕飞机飞行参数的在线测量,开展远程测控技术的研究;清华大学和天津大学主要从事制造过程几何量精密测量技术的研究;中北大学主要从事火炮、导弹实验过程中动态测试技术的研究;哈尔滨工业大学主要从事飞机制造过程中大型零件的光学精密测量和质量控制技术的研究;东北大学主要开展冶金工业领域的测控技术研究;浙江大学重点开展面向石油化工和造纸工业的分布式测控技术研究,在“集散控制系统”和“现场总线技术”的研究方面达到国际先进水平;东南大学在国内较早地开展了控制理论和测控技术的工程应用研究,在复杂系统的控制理论研究方面处于国际先进水平,在舰船导航定位与测控技术的工程应用方面处于国内高校的领先水平。建设的目标本学部以机电测控技术国家级科技创新平台建设为目标,交叉融合,凝聚一批高水平的创新队伍,广泛开展国际合作与交流,进一步增强国际竞争力;在关键技术研发、应用示范等基础设施方面进行建设、达到国际一流水平;将东南大学复杂机电系统测控技术国家级科技创新平台建设成测控技术领域国际一流的科学研究与技术开发的平台、科技成果辐射的基地、高水平创新人才的培养基地。(电仪控制学部主任 宋爱国)