楊帆[清華大學自動化系副教授]

楊帆是清華大學自動化系副教授，自動化系黨委副書記、清華大學黨委研究生工作部副部長，主要研究領域為大規模複雜系統的拓撲建模、故障診斷與安全評價、工業系統智慧型報警監控、系統辨識理論及套用。

個人簡介

副教授

自動化系 黨委副書記

清華大學黨委研究生工作部副部長

檢測與電子技術研究所

履歷

教育背景

1998年8月至2002年7月 在清華大學自動化系自動化專業學習，獲工學學士學位

2002年8月至2008年7月 在清華大學自動化系控制科學與工程專業學習，獲工學博士學位

工作履歷

2008年7月至2010年6月 清華大學動力機械及工程熱物理博士後流動站 博士後、助理研究員

2009年2月至2011年7月 加拿大Alberta大學化學與材料工程系 博士後研究員

2011年8月至2013年11月 清華大學自動化系 講師

2013年12月至今 清華大學自動化系 副教授

學術兼職

中國儀器儀表學會青年工作委員會委員

《Journal of Data and Information Processing》、《Advances in Robotics & Automation》編委

《自動化學報》、《控制理論與套用》、《控制工程》、《中國化學工程學報》、《Automatica》、《IEEE Transactions on Control Systems Technology》、《IEEE Transactions on Automation Science and Engineering》、《Computers and Chemical Engineering》、《IET Control Theory and Applications》、《ISA Transactions》、《International Journal of Control》、《Analog Integrated Circuits & Signal Processing》、《Circuits, Systems & Signal Processing》、《Canadian Journal of Chemical Engineering》、《Sensors》、《Journal of Intelligent and Fuzzy Systems》、《Transactions of the Institute of Measurement and Control》、《Chemical Engineering Research and Design》、《International Journal of Applied Mathematics and Computer Science》等期刊審稿人

國際空中機器人大賽（亞太賽區）技術委員會委員

研究領域

[1] 大規模複雜系統的拓撲建模、故障診斷與安全評價

[2] 工業系統智慧型報警監控

[3] 系統辨識理論及套用

研究概況

科研項目

[1] 面向工業大系統安全高效運行的報警設計與消除方法及套用研究 國家自然科學基金重點項目（骨幹成員） 2015年1月至2019年12月

[2] 清華大學與ABB的國際科技合作項目（負責人） 2014年1月至2014年12月

[3] 基於大數據解析的流程工業綜合自動化技術升級 清華信息科學與技術國家實驗室（籌）面上研究項目（副組長） 2014年1月至2014年12月

[4] 多變數大系統的因果拓撲辨識和異常溯源 清華大學自主科研計畫（負責人） 2014年1月至2016年12月

[5] 面向氯鹼化工的節能環保與安全管控MES開發與套用 國家863計畫課題（骨幹成員） 2013年1月至2015年12月

[6] 生產過程異常工況管理和輔助決策支持 清華信息科學與技術國家實驗室（籌）學科交叉基金（負責人） 2012年1月至2013年12月

[7] 清華大學與ExxonMobil Research and Engineering Company的國際科技合作項目（負責人） 2012年1月至2013年4月

[8] 基於 SDG 的大規模複雜系統半定量故障診斷研究 國家自然科學基金青年項目（負責人） 2010年1月至2012年12月

[9] Development of an advanced technology for alarm analysis and design 加拿大自然科學與工程委員會戰略項目（骨幹成員） 2009年10月至2012年9月

[10] 基於 SDG 描述的大型複雜系統模型動態特性與故障傳播分析（負責人） 中國博士後科學基金項目 2008年12月至2010年6月

專著章節

[1]YANG Fan, DUAN Ping, SHAH Sirish L, CHEN Tongwen. Capturing Connectivity and Causality in Complex Industrial Processes, Springer, 2014

[2] YANG Fan, XIAO Deyun, SHAH Sirish L. Qualitative fault detection and hazard analysis based on signed directed graphs for large-scale complex systems // ZHANG Wei (ed.). Fault Detection, INTECH, March 2010: 15-50

期刊論文

[2] DUAN Ping, YANG Fan, SHAH Sirish L, CHEN Tongwen. Transfer zero-entropy and its application for capturing cause and effect relationship between variables. IEEE Transactions on Control Systems Technology, accepted

[3] JIANG Benben, YANG Fan, WANG Wei, HUANG Dexian. Identification of bidirectional path models based on process data. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, DOI: 10.1109/TASE.2014.2304536

[4] ZHANG Cong, YANG Fan, YE Hao. Informative conditions for a data set in a MIMO closed-loop system with a switching controller. International Journal of Robust and Nonlinear Control, DOI: 10.1002/rnc.3136

[5] ZHU Jianfeng, SHU Yidan, ZHAO Jinsong, YANG Fan. A dynamic alarm management strategy for chemical process transitions. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 2014, 30: 207-218

[6] GAO Xinqing, YANG Fan, HUANG Dexian, DING Yanjun. An iterative two-level optimization method for the modeling of Wiener structure nonlinear dynamic soft sensors. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2014, 53(3): 1172-1178

[7] SHANG Chao, YANG Fan, HUANG Dexian, LYU Wenxiang. Data-driven soft sensor development based on deep learning technique. Journal of Process Control, 2014, 24(3): 223-233

[8] DUAN Ping, CHEN Tongwen, SHAH Sirish L, YANG Fan. Methods for root cause diagnosis of plant-wide oscillations. AIChE Journal, 2014, 60(6): 2019-2034

[9] DUAN Ping, YANG Fan, CHEN Tongwen, SHAH Sirish L. Direct causality detection via the transfer entropy approach. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 2013, 21(6): 2052-2066

[10] YANG Fan, XIAO Deyun, SHAH Sirish L. Signed directed graph-based hierarchical modelling and fault propagation analysis for large-scale systems. IET Control Theory and Applications, 2013, 7(4): 537-550

[11] WAN Yiming, YANG Fan, LV Ning, XU Haipeng, YE Hao, LI Weichang, XU Peng, SONG Liming, USADI Adam K. Statistical root cause analysis of novel faults based on digraph models. Chemical Engineering Research & Design, 2013, 91(1): 87-99

[12] WEI Yujie, JIANG Yongheng, YANG Fan, HUANG Dexian. Three-stage decomposition modeling for quality of gas-phase polyethylene process based on adaptive hinging hyperplanes and impulse response template. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2013, 52(16): 5747-5756

[13] XU Haipeng, YANG Fan, YE Hao, LI Weichang, XU Peng, USADI Adam K. Weighted reconstruction-based contribution for improved fault diagnosis. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2013, 52(29): 9858-9870

[14] 楊帆, 范牛軍, 葉昊. PDC方法在化工過程變數間因果關係分析中的套用. 清華大學學報, 2013, 53(2): 210-214

[15] YANG Fan, SHAH Sirish L, XIAO Deyun, CHEN Tongwen. Improved correlation analysis and visualization of industrial alarm data. ISA Transactions, 2012, 51(4): 499-506

[16] ZHANG Cong, YANG, Fan, YE Hao. Informative property of the data set in a single-input single-output (SISO) closed-loop system with a switching controller. Chinese Journal of Chemical Engineering, 2012, 20(6): 1128-1135

[17] ZHAI Shouchao, YANG Fan, YANG Hongying, YE Hao, WANG Guizeng. Leak detection of gas pipelines based on Wigner distribution. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering, 2012, 7(5): 670-677

[18] YANG Fan, XIAO Deyun. Progress in root cause and fault propagation analysis of large-scale industrial processes. Journal of Control Science and Engineering, 2012, Article ID 478373

[19]YANG Fan, SHAH Sirish L, XIAO Deyun. Signed directed graph modeling and validation of industrial processes by process knowledge and process data. International Journal of Applied Mathematics and Computer Science, 2012, 22(1): 41-53

[20] 楊帆, 蕭德雲. 智慧型報警系統若干研究問題. 計算機與套用化學, 2011, 28(12): 111-117

[21] YANG Fan, XIAO Deyun, SHAH Sirish L. Optimal sensor location design for reliable fault detection in presence of false alarms. Sensors, 2009, 9(11): 8579-8592

[22] 楊帆, 蕭德雲. 控制系統的SDG 模型描述及故障傳播分析. 控制與決策, 2009, 24(7): 1006-1011

[23] YANG Fan, XIAO Deyun. Sensor location strategy in large-scale systems for fault detection applications. Journal of Computers, 2008, 3(11): 51−57

[24] YANG Fan, XIAO Deyun. Probabilistic SDG model description and fault inference for large-scale complex systems. High Technology Letters, 2006, 12(3): 239-244

[25] 楊帆, 蕭德雲. SDG 建模及其套用的進展. 控制理論與套用, 2005, 22(9): 767-774

[26] 楊帆, 蕭德雲. 基於Agent的流程工業MES結構研究. 計算機集成製造系統——CIMS, 2003, 9(2): 107-111

會議論文

[27] ZHANG Jing, HAN Dong, YANG Fan, YE Hao, CHEN Maoyin. Frequency domain causality analysis method for multivariate systems in hypothesis testing framework // 19th IFAC World Congress, Cape Town, South Africa, August 2014

[28] MA Yanjun, SHANG Chao, YANG Fan, HUANG Dexian. Latent subspace clustering based on deep neural networks // Proceedings of the 5th International Symposium on Advanced Control of Industrial Processes, Hiroshima, Japan, May 2014

[29] DUAN Ping, YANG Fan, CHEN Tongwen, SHAH Sirish L A new Information theory-based method for causality analysis // Proceedings of the 5th International Symposium on Advanced Control of Industrial Processes, Hiroshima, Japan, May 2014

[30] YANG Fan, YU Weijun. Multi-fault diagnosis for industrial processes based on hybrid dynamic Bayesian network // Proceedings of the 32nd IASTED International Conference on Modelling, Identification and Control, Innsbruck, Austria, February 2013: 501-506

[31] JIANG Benben, YANG Fan, JIANG Yongheng, HUANG Dexian. An extended AUDI algorithm for simultaneous identification of forward and backward paths in closed-loop systems // Proceedings of the 8th IFAC Symposium on Advanced Control of Chemical Processes, Singapore, July 2012: 396-401

[32] YANG Fan, SHAH Sirish L, XIAO Deyun. Correlation analysis of alarm data and alarm limit design for industrial processes // Proceedings of 2010 American Control Conference (ACC), Baltimore, July 2010: 5850-5855

[33] YANG Fan, XIAO Deyun. SDG-based fault isolation for large-scale complex systems solved by rough set theory // Proceedings of 17th IFAC World Congress, Seoul, Korea, July 2008: 7221-7226

[34] YANG Fan, XIAO Deyun. Interval state estimation in signed directed graph based on sensitivity matrix method // 2008 IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC) Proceedings, Victoria, BC, Canada, May 2008: 672-675

[35] YANG Fan, XIAO Deyun. Sensor location problem for large-scale complex systems in the framework of the dynamic signed directed graph // Proceedings of 2007 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics (SMC), Montreal, QC, Canada, October 2007: 2843-2847

[36] YANG Fan, XIAO Deyun. Approach to fault diagnosis using SDG based on fault revealing time // Proceedings of 6th World Congress on Intelligent Control and Automation (WCICA), Dalian, China, June 2006: 5744-5747

獎勵與榮譽

2013年獲清華大學SRT計畫優秀指導教師二等獎

2013年被評為清華大學優秀黨建與思想政治工作者

2013年被評為首都大學生暑期社會實踐先進工作者

2012年獲清華大學教學成果獎二等獎

2012年獲清華大學林楓輔導員獎

2008 年獲得清華大學“優秀博士畢業生”榮譽稱號

2006 年獲得IEEE Control Systems Society (Beijing Chapter)頒發的“青年優秀論文獎”

2002 年獲得清華大學“優秀畢業生”榮譽稱號