嚴洪森

嚴洪森

嚴洪森教授(二級),博士生導師,東南大學自動化學院製造系統控制與最佳化研究所所長,國家重點學科《控制理論與控制工程》和複雜工程系統測量與控制教育部重點實驗室先進制造方向學科帶頭人,美國工業工程師學會(IIE)高級會員,江蘇省普通高等學校“青藍工程”第二期計畫省級中青年學術帶頭人培養人選,江蘇省“新世紀科學技術帶頭人培養工程”培養對象,《系統工程學報》編委會成員。浙江省江山市人。近年來,先後負責國家自然科學基金項目7項(含重點項目1項)、國家863/CIMS項目3項,省部級項目3項獲2007年第四屆中國科協期刊優秀學術論文獎(全國200篇,由中國科學技術協會授獎,第一作者)1項,省部級科技進步二等獎1項(第一名),在國內外核心期刊和國際學術會議上發表論文304篇,其中,國際核心期刊論文67篇 (其中第一作者48篇,通訊作者67篇 ,線上出版1篇,校清樣2篇,錄用1篇),被SCI收錄61篇、SSCI收錄8篇、他人引用1922次,被EI收錄179篇、SA收錄88篇、ISTP收錄33篇、CSA收錄7篇並全部做成文摘。

基本信息

個人簡歷

嚴洪森 嚴洪森

1982年1月在哈爾濱船舶工程學院自動控制系獲工學學士學位,1989年3月和1992年6月分別在哈爾濱工業大學電氣工程系和控制工程系獲工學碩士和博士學位。1982年2月至1986年8月在中國船舶工業總公司第723研究所任助理工程師,1992年7月至1994年6月在南京航空航天大學機械工程學科從事博士後研究工作,1994年7月到東南大學自動化所任副研究員、所長助理,1998年4月破格晉升為教授,1999年5月評為博士生導師,2007年10月任東南大學自動化學院製造系統控制與最佳化研究所所長,2008年1月任東南大學自動化學院三級教授,2011年1月任東南大學自動化學院二級教授。

研究方向

主要研究方向為多維泰勒網,多維泰勒網最佳化控制,等效論(Equivology)與經濟系統控制,正負反饋交替論(簡稱交替論,Napofics)與災害預報,CIMS(計算機集成製造系統/現代集成製造系統)及FMS(柔性製造系統)建模、生產計畫、調度、控制、仿真,並行工程、敏捷製造和知識化製造等。

1 .控制理論與控制工程

(1)計算機集成製造系統

(2)控制與管理綜合自動化

(3)複雜知識處理理論與知識化製造

(4)多維泰勒網最佳化控制

2 .系統工程

(1)生產計畫與調度

(2)等效論(Equivology)與經濟系統控制

(3)正負反饋交替論(簡稱交替論,Napofics)與災害預報

主要成就

嚴洪森教授先後歷經31年,在五個方面做出開創性工作:(1)在國際上首次提出了知識化製造新理念和一種全新的複雜知識表示方法——知識網; (2)針對諾貝爾生理學提名獎獲得者美籍奧地利理論生物學家和哲學家路德維希·馮·貝塔朗菲(Ludwig von Bertalanffy)創始的系統論的不足,提出了等效論(Equivology),為實現等效論又提出了多維泰勒網從而解決一般非線性系統的建模問題,並基於等效論和多維泰勒網建立了社會經濟系統控制包括離散與連續時間系統在內的數學模型; (3)揭示菲爾茲獎獲得者法國數學家雷內托姆(Rene Thom)創始的突變論與量變質變規律的本質和引起突變的內在機制,在動力學系統的意義上統一了兩者的哲理並克服了其不足,提出了正負反饋交替論(Napofics),基於正負反饋交替論和多維泰勒網建立了相應的離散與連續時間系統動力學模型; (4)以多維泰勒網作為集成平台融合了經典控制、現代控制與 智慧型控制的精華,克服了其不足,從而在國際上首次提出多維泰勒網最佳化控制並建立了相應理論,實現並解決了自1950年代蘇聯著名學者龐特里亞金(Pontryagin)創立最大值原理以來最優控制理論中難以解決的一般非線性系統最優閉環控制問題和非常困難的快時變非線性系統自適應控制問題,使控制理論發展到了一個新階段; (5)將多維泰勒網控制與魯棒最佳化相結合,提出了多維泰勒網魯棒最佳化控制思想。

套用研究表明多維泰勒網最佳化控制不僅可顯著改善我國海陸空火箭軍武器裝備的機動性和抗干擾性能,並顯著提高其打擊能力、目標打擊精度和生存能力,而且可顯著改善我國民用行業裝置、設備、生產線與系統控制的精度、動態性能和抗干擾性能,預示著很好的套用前景。例如,對於打擊靜態目標的 對稱巡航飛彈飛行控制,多維泰勒網控制相比PID控制和PID神經網路控制可提高1~2個數量級的目標打擊精度。對於打擊靜態目標的 對稱巡航飛彈飛行控制,多維泰勒網最佳化控制的平均目標命中精度也比PID和需要精確機理模型的積分型滑模最佳化控制分別提高10.68倍和1.40倍。對於固定翼飛機飛行控制,多維泰勒網最佳化控制的橫側向給定控制角度相比PID和需要精確機理模型的滑模最佳化控制分別提高13~17度和5~6度。對於坦克高速行進間發射控制,多維泰勒網控制的坦克最大行駛速度可比PID控制提高9.9~13 km/h,而多維泰勒網控制的彈丸平均脫靶量即使在忽略PID失控的情況下也比PID控制減少80.23~102.52 m。 更多的套用詳見參考資料 。

已完成和正在承擔的主要科研項目

1. 已完成的主要科研項目

(1)國家863/CIMS主題套用基礎研究項目(863-511-708-008),敏捷製造環境中客車裝配車間計畫與調度的集成最佳化系統,1997年9月–1999年8月,14萬, 負責,已完成。

(2)國家863/CIMS主題套用基礎研究項目(863-511-943-005),敏捷製造模式下的汽車裝配件製造執行系統,1999年3月-2000年10月,21萬,負責,已完成。

上述兩個國家863/CIMS主題套用基礎研究項目(863-511-708-008 和863-511-943-005 )的綜合成果“汽車製造車間生產計畫與調度最佳化系統”已獲2001年度江蘇省科技進步二等獎。

(3)國家863計畫現代製造集成技術專題探索導向類課題(2007AA04Z112),混批生產車間作業計畫與調度的集成最佳化和仿真系統,2007年10月-2009年9月,39萬,負責,已完成,已提交課題自驗收報告。

(4)國家自然科學基金項目(69884001),CIMS並行工程的組織、過程建模及仿真的定量研究, 1999年1月–2001年12月,12萬,負責,已完成,結題評審結果為特優。

(5)國家自然科學基金項目(60443001),知識化製造系統的自重構研究, 2004年1月–2004年12月,10萬,負責,已完成,結題評審結果為優。

(6)國家自然科學基金項目(50475075),混批製造系統的生產計畫與調度的集成最佳化研究, 2005年1月–2007年12月,21萬,負責,已完成,已通過國家自然科學基金委員會工程與材料科學部的審核,準予結題。

(7)國家自然科學基金項目(60574062),基於知識網的知識化製造系統自重構最佳化研究,2006年1月–2008年12月,22萬,負責,已完成,結題評審結果為優,準予結題。

(8)國家自然科學基金項目(50875046),製造系統成品需求短期預測模型研究及套用,2009年1月–2011年12月,36萬,負責,已完成,已通過國家自然科學基金委員會工程與材料科學部的審核,準予結題。

(9)國家自然科學基金重點項目(60934008),知識化製造系統最佳化方法研究與套用,2010年1月–2013年12月,200萬,負責,已完成,結題評審結果為良好,準予結題。

(10)江蘇省自然科學基金項目(BK95047506),靈活(Agile)並行工程的建模及仿真的研究, 1995年9月-1998年8月,4萬,負責,已完成。

該項目已於1998年9月通過由江蘇省自然科學基金委所組織的專家組的驗收,驗收結論為國際先進水平,結題項目評議等級為優秀。

(11)高等學校骨幹教師資助計畫項目,產品開發任務所需時間智慧型預測系統研究, 2000年6月–2002年5月,6萬,負責,已完成。

(12)高等學校博士學科點專項科研基金項目(20040286012),多生產系統協調的生產計畫與調度的集成最佳化研究,2005年1月–2007年12月,5萬,負責,已完成。

(13)國家863/CIMS主題重點套用工程項目,車間、單元、工作站和DNC接口系統研究與開發, 1992年7月-1995年10月,40萬,第5完成人,承擔車間控制器的開發,已完成。

該項目已於1996年1月通過江蘇省科委主持的鑑定,鑑定結論為國際先進水平,獲1996年度中國航空工業總公司科技進步三等獎和1996年度江蘇國防科技工業科技進步二等獎。

(14)江蘇省電子振興辦公室項目,江蘇利港電力有限公司管理信息系統, 1996年7月-1998年3月,120萬,第14完成人,負責集控分系統,已完成。

(15)國家863/CIMS套用示範工程項目,江蘇沙鋼集團CIMS,70萬,1995年3月-996年1月期間參加可行性研究和初步設計,服務隊中排名第3,負責總體設計,已完成。

(16)東南大學基本科研業務費重大科學研究引導基金重點研究領域定向項目(2242014K10031),嚴氏最優控制可行性研究,2014年1月–2015年12月,20萬,負責,已完成和結題。根據一些同行專家的建議, 已將“嚴氏最優控制”改稱“多維泰勒網最佳化控制”。

2. 正在承擔的主要科研項目

(1)國家自然科學基金項目(61673112),存在返工的定點裝配車間生產計畫與調度的集成最佳化研究及套用,2017年1月–2020年12月,直接費用61萬,負責,正在進行中。

(2)東南大學基本科研業務費重大科學研究引導基金重點研究領域定向項目(2242017K10003),多維泰勒網最佳化控制平台研究與套用,2017年1月–2017年12月,15萬,負責,正在進行中。

(3)江蘇高校優勢學科建設工程資助項目,多維泰勒網最佳化控制研究,2014年1月–2017年12月,30萬,負責,正在進行中。

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