【CAC2022专题论坛】非线性系统控制专题论坛圆满举行
CAA
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11月26日下午，由中国自动化学会主办的非线性系统控制专题论坛在厦门国际会议中心成功召开。论坛主席由中国自动化学会会士、副理事长、山东科技大学/清华大学教授周东华和哈尔滨工业大学（深圳）教授吴爱国担任。
从本质上说，实际工程系统都是非线性的，需要用非线性系统来进行描述。非线性系统控制，无论是从理论方面还是从应用方面，都具有重要意义。本次论坛旨在展示非线性系统控制领域最近取得的重大进展。为此，论坛邀请了8位控制领域的著名学者采用线上线下双模式分享他们在非线性系统控制方面的重要研究成果。他们是中国自动化学会会士、副理事长、山东科技大学/清华大学教授周东华，南京航空航天大学教授姜斌，山东科技大学教授孙振东，北京航空航天大学教授胡庆雷，中国自动化学会副秘书长、东北大学教授付俊，中国自动化学会理事、燕山大学教授华长春，山东大学教授刘允刚和中国科学院院士、中国自动化学会会士、哈尔滨工业大学段广仁院士。全国各地自动化相关领域的专家学者通过线上线下双模式参加了此次论坛。
中国自动化学会会士、副理事长、山东科技大学/清华大学教授周东华开展了题为“An Active Fault Tolerance Framework for Uncertain Nonlinear High-order Fully-actuated Systems”的学术报告。周教授从具有不确定性的高阶全驱系统模型出发，提出了一种全新的主动容错框架，建立了基于高阶全驱系统模型的自适应观测器和控制器，进而推导了该系统模型下的闭环动态数据建模结构。该结构揭示了包括故障特征在内的动态特性，产生了故障可检测条件。基于动态数据模型的故障信息，提出了主动容错控制策略，丰富了高阶全驱控制理论。从理论和实验上证明了高阶全驱模型的一致有界稳定性。
中国自动化学会会士、理事、南京航空航天大学教授姜斌开展了题为“非线性系统容错控制理论及其飞控应用研究”的学术报告。姜教授介绍了非线性的离散系统、切换系统、互联系统、多智能体系统、高阶全驱系统的主动及被动容错控制技术，展示了姜教授团队所提出的容错控制技术在卫星、高超声速飞行器和直升机等领域的应用，并对容错控制领域的未来发展趋势进行了展望。
山东科技大学教授孙振东开展了题为“切换线性系统的综合性能优化设计”的学术报告。孙教授围绕连续时间切换自治线性系统上的综合性能优化，提出了一套基于穷尽式搜索的学习算法，基于分阶段设计思路计算其最小超调、最小调节时间、最快指数收敛速度。借鉴强化学习的思想，通过交互迭代设计，以模压缩路径的策略空间进行扩展获得有限步结束的迭代优化算法，实现切换系统的综合性能优化。
北京航空航天大学教授胡庆雷开展了题为“空间非合作目标近距离逼近的多约束相对位姿耦合控制”的专题报告。该报告面向空间非合作目标近距离操作任务，主要介绍了胡教授团队近期在航天器相对位姿一体化动力学建模、多约束相对位姿耦合控制以及地面半物理试验验证方面的研究进展。
中国自动化学会副秘书长、东北大学教授付俊开展了题为“Constructive control and optimization of nonlinear dynamic systems”的学术报告。在此报告中，付教授提出了一种基于右侧约束技术的动态优化算法，并将其推广到切换系统的最优控制中。在次报告中，付教授还介绍了切换动态系统的几种切换方法，并利用系统的结构信息对非完整动力学系统、具有时滞和死区非线性的MIMO系统、具有时变或跳跃参数的非线性系统提出了几种新的控制设计的构造性方法。
中国自动化学会理事、燕山大学教授华长春开展了题为“非线性遥操作系统高性能控制及应用”的学术报告。该报告针对复杂的网络环境，建立遥操作系统的新的数学模型，针对建立的模型进行遥操作系统的多性能分析，刻画网络环境参数对遥操作系统性能的影响，融合网络环境参数提出系统的控制器设计新方法。在报告中，华教授还探讨遥操作系统在远程操控挖掘机和消防机器人等领域的应用问题。
山东大学教授刘允刚开展了题为“Adaptive prescribed-settling-time control: Analysis and design”的学术报告。刘教授在报告中介绍了有限时间稳定性、固定时间稳定性和预设时间稳定性之间的联系和区别。通过对几个例子的阐述，说明了对于不确定非线性系统的预设时间镇定，如果系统不确定性没有已知边界，则不可能实现静态连续反馈，动态反馈也很难设计，但切换自适应反馈是可以完成的。该报告还整合自适应方法并将有限时间镇定引入到预设时间镇定中进而提出了一种连续时变反馈方案。
中国科学院院士、中国自动化学会会士、哈尔滨工业大学段广仁院士开展了题为“卫星柔顺消旋控制的全驱系统方法”的学术报告。段院士在报告中针对高阶全驱系统模型描述的非线性系统提出了一类最优控制问题，其控制指标为系统基础状态及其相关阶次导数的二次型。利用系统的全驱特性，这一非线性最优控制问题被化为一个标准的线性二次型最优控制问题。在报告中，段院士还将所提出的新型最优控制方法应用于航天器的姿态控制，保证了姿态机动过程中过渡过程的平滑性和平稳性，并被有效地应用于航天器的柔顺消旋控制。
本论坛共有300余人线上线下参加。相信本论坛为从事非线性系统控制的专家、学者和师生们提供了深入的学术交流机会，扩展了非线性系统控制研究的交流渠道，有利于促进非线性控制理论和应用的进一步发展。
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