研究领域

引领控制与机器人领域的未来

欢迎来到我们的研究中心,这里是创新与卓越交融的殿堂。我们拥有一支跨学科的顶尖团队,致力于在多个领域不断突破技术的边界。请探索以下内容,了解我们的开创性研究计划与变革性项目,共同见证技术革新的力量。

模型预测控制

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模型预测控制(MPC)是一种先进的工业过程控制方法,广泛应用于各种工业领域。我们的研究特别关注将人工智能和数据驱动的方法与MPC相结合:

  • 增强型AI-MPC算法

    • 深度学习用于模型识别
    • 强化学习用于控制策略优化
  • 数据驱动MPC

    • 数据高效模型学习
    • 在线适应和学习
  • 实时MPC研究

    • 嵌入式系统MPC优化和实现
    • 分布式机器人MPC

自主机器人

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我们的自主机器人研究专注于开发能够在复杂环境中独立操作的智能机器人。主要研究领域包括:

  • 机器人感知与场景理解
  • 运动规划与控制
  • 多机器人协调

智能交通

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我们的智能交通研究旨在开发先进的解决方案,以应对未来的交通系统挑战。主要研究方向包括:

  • 交通流建模与预测
  • 智能交通信号控制
  • 智能基础设施系统
  • 无人系统与立体交通

研究项目

我们的主要研究项目

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高级过程控制软件
该系统集成了数据驱动型模型预测控制(MPC)技术,为各类工业应用提供定制化解决方案,支持多回路控制的自适应设定值计算,具备丰富的主流协议接口兼容性,可与现有系统无缝集成,特别适用于注塑成型、发电及制造等领域的自适应实时控制。
高级过程控制软件
新能源汽车风洞热管理系统
开发了新能源汽车热管理系统的预测控制策略,涵盖制冷、制热、除湿和除霜等多种模式。运用 MATLAB、Simulink 和 Dymola 进行系统建模与验证,并通过硬件在环测试实现实时应用。与行业领军公司合作开发了中国首个气候风洞系统,实现风速稳定性 ±0.5 kph,温度稳定性 ±0.2°C。
新能源汽车风洞热管理系统
大规模交通网络控制
开发了一个分层控制框架,通过平衡交通需求和提高网络整体效率来优化大型城市网络的交通管理
大规模交通网络控制
工业过程能源效率优化
专注于大型工业系统的能源优化,在厚板冷却过程中将温度合格率从60%提升至85%,产品产量从180吨/小时提升至210吨/小时。在石化系统中提高轻油收率0.49%,将综合能耗降低至每吨产品标准煤耗低于70千克。改进系统稳定性、能源效率,并优化诊断系统以减少能源损耗和优化过程控制。
工业过程能源效率优化
嵌入式预测控制器
设计了一个嵌入式预测控制框架,集成FPGA实现高速处理和DSP双神经网络,用于中等规模系统的实时控制。在注塑成型、空气分离和光伏系统等应用中实现了高计算效率、并行处理和适应性,具备多回路优化和自适应设定点计算功能。
嵌入式预测控制器
AI视觉检测机器人
AI视觉检测机器人是一款高效的智能检测系统,专注于三维尺寸测量与表面缺陷检测。该机器人能够通过AI技术实现精确的自动识别与分类,特别适用于金属加工、焊接和生产线的质量控制需求。其模块化设计可根据不同检测目标调整工作模式。
AI视觉检测机器人
AI视觉清洗机器人
AI视觉清洗机器人是一款专注于高效清洁的智能设备,主要面向光伏电站及工业清洁场景。机器人通过AI视觉系统精准识别清洁目标,采用无水清洁技术与模块化设计,能够显著提升清洁效率、延长设备寿命,同时降低清洁成本。
AI视觉清洗机器人
城市交通信息估计与预测
本项目开发用于实时交通数据处理和预测的技术,利用大数据和多层次城市道路网络模型来改善城市交通管理。
城市交通信息估计与预测
大型桁架式双臂焊接机器人
大型桁架式双臂焊接机器人项目由国家高技术研究发展计划(863计划)资助,主要研究复杂桁架环境下双臂焊接机器人的运动与轨迹规划软件开发。该项目旨在积累大型造船厂双臂焊接技术的研究经验。
大型桁架式双臂焊接机器人
刚柔混合视觉伺服机器人
实验室自主研发项目旨在通过开发刚柔混合机器人的硬件平台和控制算法来增强机器人与环境的交互能力。在视觉伺服系统中引入输入映射模块,以减少干扰并提高响应速度。
刚柔混合视觉伺服机器人
轨道式AI巡检机器人系统
轨道式AI巡检机器人系统是专为封闭轨道环境设计的智能巡检解决方案。系统采用可见光监控、红外热成像以及AI算法,能够实现设备状态的全方位实时监测,帮助用户快速发现隐患并及时处理。机器人支持自动、自检、手动等多种巡检模式,通过5G通信进行远程数据传输,为复杂工业环境提供安全保障
轨道式AI巡检机器人系统
机器人系统中间件
在国家重点研发计划支持下,实验室开发了一套国产机器人操作系统。主要任务包括为六种常用工业机器人设计路径规划、运动控制和运动规划等核心组件。
机器人系统中间件
基于视频监控的实时排队长度估计
该系统通过交通视频分析提供实时排队长度估计,改善信号配时和拥堵评估。
基于视频监控的实时排队长度估计
集成激光雷达的行人安全解决方案
基于激光雷达的系统通过实时检测行人过街并调整信号时序来提高行人安全性。
集成激光雷达的行人安全解决方案
交通信号优化软件
该项目设计了各种规模的交通信号优化软件,从单个路口到大型路网,致力于减少延误并提高通行效率。
交通信号优化软件
轮式AI巡检机器人系统
轮式AI巡检机器人系统基于精准的定位导航算法和先进的视觉AI识别技术,专为开放式和复杂工业环境设计。机器人搭载语音交互、智能避障和数据采集模块,能够灵活应对多种巡检任务,同时自动生成巡检报告,大幅提升工业巡检效率与安全性。
轮式AI巡检机器人系统
其他预测控制工程实现
在空分系统、注塑系统、光伏逆变器系统和锅炉燃烧系统等多个工业领域的新型MPC设计与工程实现
其他预测控制工程实现
水下自主航行器(AUV)
这是一个自主研发项目,主要涉及水下自主航行器(AUV)的动力学建模、测试和优化。项目的主要目标包括面向多种水下应用的多源信息融合,以及跨介质空海协同系统的水下通信技术开发。
水下自主航行器(AUV)