孫富春

孫富春

清華大學計算機科學與技術系教授
孫富春,男,漢族,畢業于清華大學,現任清華大學計算機科學與技術系教授、博士生導師,校科研院院長助理,國家863計劃專家組成員。孫富春的研究領域為智能控制,機器人與飛行器的導航與控制,網絡控制系統,人工認知系統的信息感知和處理。
    中文名:孫富春 民族: 出生地: 畢業院校:清華大學 學位/學曆: 職業:教師 專業方向:智能控制與機器人 職務: 學術代表作: 主要成就:2001年863十五周年“先進個人”

人物經曆

1986年,工學學士(自動化系),海軍航空工程學院,中國;

1989年,工學碩士(自動化系),海軍航空工程學院,中國;

1997年,工學博士(計算機科學技術系),清華大學,中國;

1998年3月在清華大學計算機應用專業獲博士學位;

1998年1月至2000年1月在清華大學自動化系從事博士後研究;

2000年至今在計算機科學與技術系工作。

主要成就

科研成就

研究概況

孫富春從事非線性系統的神經模糊建模、控制與濾波研究十餘年。在國家自然科學基金、973項目、863項目和國防預研項目的資助下,孫富春在非線性系統的神經模糊穩定自适應控制和魯棒控制、馬爾可夫(Markov)跳變系統的濾波等方面取得了一系列研究成果,具體包括:

1.非線性系統的神經模糊穩定自适應控制。孫富春提出了神經變結構控制和神經模糊動态逆的設計思想,建立了較為完整的機器人神經網絡穩定自适應控制的理論與方法,并完成了主要理論方法的實驗驗證。代表性工作獲第十八屆Choon-Gang國際學術一等獎和IEEE CSS北京分會優秀論文獎。

2.多時标非線性系統和馬爾可夫跳變系統的控制與濾波。孫富春從理論上證明柔性機械臂、飛翼式飛機、大型柔性空間結構等一大類多時标非線性系統可以采用模糊奇異攝動模型逼近的存在性和充分性,并給出其在給定逼近精度下的必要條件。孫富春提出的基于攝動參數無關和相關解的自适應和魯棒控制方法為實現該類系統的高精度和高穩定度控制開拓了新的途徑。針對實際系統中常遇到的飽和效應、模态不可測等困難,孫富春給出了有效的控制與濾波方法。研究成果應邀到本領域2006年IEEE智能系統設計與應用國際會議上做大會報告。

3.面向需求的應用技術研究。孫富春建立了國内第一個柔性雙臂空間機器人和面向在軌服務的遙操作地面實驗系統。孫富春在空間機器人動力學參數的在軌辨識、抑振軌迹規劃、位置/力混合控制、以及面向在軌服務的遙操作雙邊控制和共享控制技術方面取得創新性成果,申請受理發明專利8項、授權3項,并應邀在2009年IEEE測量技術與機械學自動化國際會議上做大會報告。

近年來,孫富春共在國際期刊發表論文58篇(SCI收錄52篇)。孫富春的專著《機械手神經網絡穩定自适應控制的理論與方法》被高等教育出版社于2005年出版,專著《空間機器人學:動力學、規劃與控制》即将被清華大學出版社出版,譯著《機器人學導論》已為三十多所大學作為教材使用,獲得好評。

學術成果

[1] 孫富春, 孫增圻, 張钹著. 機械手神經網絡穩定自适應控制的理論與方法. 高等教育出版社, 2005.1.

[2] F. C. Sun and F. G. Wu. Chapter 8: A discrete-time jump fuzzy system approach to networked control system design. In Networked Control Systems: Theory and Applications,Eds. Fei-YueWang & Derong Liu, West Publishing Company: March 2008.

[3] F. C. Sun, Y. Tan and C. Wang. Special issue on pattern recognition and information processing using neural networks. Soft Computing, 2010, 14(2): 101-102.

[4] L. Lee and F. C. Sun. The direct adaptive control based on the singularly perturbed model with the unknown consequence. International Journal of Control Automation & Systems, 2010, 8(2): 38-243.

[5] H. Q. Wang and F. C. Sun. An unbiased LSSVM model for classification and regression. Soft Computing, 2010, 14(2): 171-180.

[6] N. Chen, F. C.Sun and L. G, Ding. An adaptive PNN-DS approach to classification using multi-sensor information fusion. Neural Computing & Applications, 2009, 18(5):455-467.

[7] H. Wu, F. C. Sun and H. P. Liu. Fuzzy particle filtering for uncertain systems. IEEE Trans. Fuzzy Systems, 2008, 16(5):114-119.

[8] F. C. Sun, L. Li, H. X. Li and H. P. Liu. Neuro-fuzzy dynamic-inversion- based adaptive control for robotic manipulators-discrete time case. IEEE Trans. On Industrial Electronics, 2007, 54(3): 1342-1351.

[9] W. Hao, and F. C. Sun. Adaptive kriging control of discrete-time nonlinear systems. IEE Proceedings- Control Theory and Applications, 2007, 1(3):646-656.

[10] Y. G. Tang, F. C. Sun and Z. Q. Sun. Neural network control of flexible-link manipulators using sliding mode. Neurocomputing, 2006, 70:288-295.

[11] F. C. Sun, Z. Q. Sun and H. X. Li. Stable adaptive controller design of robotic manipulators via neuro-fuzzy dynamic inversion. Journal of Robotic Systems, 2005, 2005, 22(12):809-819.

[12] F. C. Sun, H. P. Liu and K. Z. He. Reduced-order H∞ filtering for linear systems with Markovian jump parameters. Systems and Control Letters, 2005,54(8):739-746.

[13] H. P. Liu, F. C. Sun and Z. Q. Sun. Stability analysis and synthesis of fuzzy singularly perturbed systems. IEEE Trans. on Fuzzy Systems, 2005, 13(2):273-284.

[14] F. C. Sun, H. P. Liu and Z. Q. Sun. Comments on ‘Constrained controller design of discrete Takagi-Sugeno fuzzy models’. Fuzzy Sets and Systems, 2004, 146(2): 473-476.

[15]H. P. Liu, F. C. Sun, K. Z. He and Z. Q. Sun. Design of reduced-order H∞ filter for Markovian jump linear systems with time-delay. IEEE Trans. on Circuits and Systems, Part II ---- Express Briefs, 2004, 51(11):607-612.

[16] F. C. Sun, Z. Q. Sun and L. Li. Adaptive dynamic neuro-fuzzy controller design of robotic manipulators. Fuzzy Sets and Systems, 2003, 134(1): 117-133.

[17]F. C. Sun and Z. Q. Sun. Hybrid neuro-fuzzy adaptive control for flexible-link manipulators. International Journal of Fuzzy Systems, 2003, 5(2): 89-97.

[18] F. C. Sun, H. X. Li and L. Li. Robot discrete adaptive control based on dynamic inversion using dynamical neural networks. Automatica, 2002, 38(11): 1977-1983.

[19] F. C. Sun, Z. Q. Sun and P. Y. Woo. Neural network-based adaptive controller design of robot manipulators with an observer. IEEE Trans. on Neural Networks, 2001, 12(1): 54-67.

[20] F. C. Sun, Z. Q. Sun, Y. B. Chen and R. J. Zhang. Neural adaptive tracking controller for robot manipulators with unknown dynamics. IEE Proceedings, Part D: Control Theory and Applications, 2000, 147(3): 366-370.

[21] F. C. Sun, Z. Q. Sun and F. Gary. An adaptive fuzzy controller based on sliding mode for robot manipulators. IEEE Trans. on Systems, Man, and Cybernetics. (Part B: Cybernetics), 1999, 29(5): 661-667.

[22] F. C. Sun, Z. Q. Sun, Y. Y. Zhu and W. J. Lu. Stable neuro-adaptive control for robots with unknown dynamics. Journal of Intelligent and Robotic Systems. 1999, 26(1): 91-100.

[23] F. C. Sun and Z. Q. Sun. Robot adaptive control based on dynamic inversion using dynamical neural networks. Machine Intelligence and Robot Control, 1999, 1(2): 71-78.

[24] F. C. Sun, Z. Q. Sun, and P. Y. Woo. Stable neural network-based adaptive control for sampled-data nonlinear systems. IEEE Trans. on Neural Networks, 1998, 9(5): 956-968.

[25] F. C. Sun, Z. Q. Sun, M. H. Guo and R.J. Zhang. A stable neural network-based adaptive controller for robot manipulators. International Journal of Intelligent and Robotic systems, 1998, 2(3): 413-432.

[26] F. C. Sun and Z. Q. Sun. Stable sampled-data adaptive control of robots using neural network models. Journal of Intelligent and Robotic Systems. 1997, 20 (2): 131-155.

[27]H. Wu, F. C. Sun, Z. Q. Sun and L. C. Wu. Optimal trajectory planning of a flexible dual-arm space robot with vibration reduction. Journal of Intelligent and Robotic Systems, 2004, 40(2):147-163.

[28] N. Zhao and F. C. Sun. Comments on ‘Fuzzy control design for nonlinear singularly perturbed systems with pole placement constraints: an LMI approach’. IEEE Trans. on Systems, Man and Cybernetics, 2004, 34(6):2422.

榮譽表彰

國家傑出青年基金(2006);

教育部新世紀人才獎(2004);

第十八屆Choon-Gang國際學術獎(2003);

教育部提名國家科技進步二等獎——柔性連杆機械臂實驗平台及其系統建模與控制(2002);

北京市科學技術進步二等獎——非線性系統神經模糊穩定自适應控制與魯棒控制的理論與方法(2004);

全國優秀博士論文獎(2000)。

社會任職

智能技術與系統國家重點實驗室副主任;

IEEE高級會員;

中國人工智能學會理事;

中國人工智能學會智能控制與智能管理專業委員會副主任兼秘書長;

IEEE控制系統協會智能控制技術委員會委員;

智能技術學報編委;

中國科學客座編輯。

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