· 《非线性控制理论与应用》国际化课程授课安排
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上课时间
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上课地点
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第6-7周周一(10月10日、17日)上午2-4节
第6周二（10月11日）下午5-7节
第6-7周三(10月12日、19日)上午2-4节
第6-7周四(10月13日、20日)上午2-4节
第6周五(10月14日)上午2-4节
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先进制造大楼东楼A304
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· 专家介绍：
陈智勇博士, 澳大利亚纽卡斯尔大学高级讲师
学术任职：
· Associate Editor - Systems and Control Letters, 2010-date
· Associate Editor - Asian Journal of Control, 2010-date
· Associate Editor - Journal of Control Science and Engineering, 2009-date
· Associate Editor - Conference Editorial Board, IEEE Control Systems Society, 2009-date
学术获奖：
2010年国家自然科学二等奖（排名第二）, 非线性输出调节问题及其内模原理
2010年度第八届WCICA会议Steve Hisa最佳论文奖
2004年度第八届控制、自动化、机器人和视觉国际会议最佳论文奖
近三年来讲授的主要研究生课程（含课程名称、学时数、授课学校）；
Signals and Systems, 80 学时，纽卡斯尔大学；
Introduction to Electronics, 50 学时，纽卡斯尔大学
Machines and Sensors, 40 学时，纽卡斯尔大学
Electrical Circuits, 40 学时，纽卡斯尔大学
近五年主持的具有代表性的科研课题（含课题名称、来源、年限、本人所起作用）；
1）Biological pattern generators for control and optimization of locomotion systems, 澳大
利亚ARC基金， 2008－2010，负责人；
2）纳米制造微环境预测控制研究，国家自然科学基金 重大研究计划项目91023034，
2011.1-2013.12，第二负责人；
3） 分布式生物医学系统的模型预测控制策略研究，国家自然科学基金 青年基金
60704041,2008.1-2010.1，第二负责人；
4) New controller design techniques for sensor disturbance rejection,纽卡斯尔大学研究基
金，2007.1-12,负责人；
5）Redundant design and control for ultrafast nano-positioning systems，数字制造装备与
技术国家重点实验室开放基金，2011-2013,负责人。
近五年作为主要作者在国际主要刊物上发表的论文（含文章题目、发表时间、刊物名称）；
1)Z. Chen and H. Zhang, "No-beacon collective circular motion of jointly connected multi-agents," Automatica [regular paper], accepted.
2)L. Liu, Z. Chen, and J. Huang, "Global disturbance rejection of lower triangular systems with an unknown linear exosystem," IEEE Transactions on Automatic Control, accepted.
3)H. Zhang, Z. Chao, and Z. Chen, "A general alignment repulsion algorithm for flocking of multi-agent systems," IEEE Transactions on Automatic Control, vol 56, pp. 430-435, 2011.
4)A. Salton, Z. Chen, J. Zheng, and M. Fu, "Preview control of dual-stage actuator systems for super fast transition time, " IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, vol. 99, pp.1-6, 2010.
5)Z. Chen, "On observability of nonlinear steady-state generators," Automatica, vol. 46, pp.1712-1718, 2010.
6)Z. Chen, "A remark on sensor disturbance rejection of nonlinear systems," IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 54, no. 9, pp.2206-2210, 2009.
7)Z. Chen and T. Iwasaki, "Matrix perturbation analysis for weakly coupled oscillators," Systems and Control Letters, vol. 58, pp. 148-154, 2009.
8)H.-T. Zhang, M.Z. Chen, and Z. Chen, "Nonlinear Laguerre-Volterra observer-controller and its application to process control," International Journal of Robust and Nonlinear Control, vol. 20, pp. 412-423, 2009.
9)Z. Chen, "Global stabilization of nonlinear cascaded systems with a Lyapunov function in superposition form," Automatica, vol. 45, pp. 2041-2045, 2009.
10) L. Liu, Z. Chen, and J. Huang, "Parameter convergence and minimal internal model with an adaptive output regulation problem," Automatica, vol.45, pp.1306-1311, 2009.
11) Z. Chen and J. Huang, "Attitude tracking and disturbance rejection of rigid spacecraft by adaptive control," IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 54, pp. 600-605, 2009.
12) Z. Chen, M. Zheng, W. O. Friesen, and T. Iwasaki, "Multivariable harmonic balance analysis of neuronal oscillator for leech swimming," Journal of Computational Neuroscience, vol. 25, no. 3, pp.583-606, 2008.
13) Z. Chen and T. Iwasaki, "Circulant synthesis of central pattern generator with application to rectifier systems," IEEE Transactions on Automatic Control [regular paper], vol. 53, pp273-286, 2008.
14) Z. Chen and J. Huang, "A Lyapunov's direct method for the global robust stabilization of nonlinear cascaded systems," Automatica, vol. 44, pp745 - 752, 2008.
15) Z. Chen and J. Huang, "A simplified small gain theorem for time-varying nonlinear systems," IEEE Transactions on Automatic Control, vol 50, pp.1904-1908, 2005.
16) Z. Chen and J. Huang, "Robust output regulation with nonlinear exosystems," Automatica, vol. 41, pp. 1447-1454, 2005
17) Z. Chen and J. Huang, "A general formulation and solvability of the global robust output regulation problem" IEEE Transactions on Automatic Control [regular paper], vol.50, pp.448-462, 2005.
18) Z. Chen and J. Huang, "Global robust output regulation for output feedback systems," IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 50, pp.117-121, 2005.
19) J. Huang, and Z. Chen, "A general framework for tackling the output regulation problem," IEEE Transactions on Automatic Control [regular paper], vol. 49, pp. 2203-2218, 2004.
20) Z. Chen, J. Huang, "Dissipativity, stabilization, and regulation of cascade-connected systems," IEEE Transactions on Automatic Control [regular paper], vol. 49, pp. 635-650, 2004.
21) Z. Chen and J. Huang, "Global robust servomechanism of lower triangular systems in the general case," Systems and Control Letters, vol. 52, pp. 209-220, 2004.
22) Z. Chen and J. Huang, "Solution of output regulation of singular nonlinear systems by normal output feedback," IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 47, pp.803-813, 2002.
23) Z. Chen and J. Huang, "Global robust stabilization of cascaded polynomial systems," Systems and Control Letters, vol. 47, pp. 445-453, 2002
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机械 学院（系、所） 硕士 研究生课程简介
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课程名称：非线性控制理论与应用
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课程代码：100.579
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英文名称：Nonlinear system control theory and application
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课程类型：■讲授课程 □实践（实验、实习）课程 □研讨课程 □专题讲座 □其它
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考核方式：考查
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教学方式：课堂讲授+文献阅读
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适用专业：机械制造自动化、数字化设计及制造、机电一体化
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适用层次： 硕士 ■ 博士 ■
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开课学期： 秋季
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总学时/讲授学时： 32 / 24
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学分：2
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先修课程要求：自动控制原理、线性代数、复变函数、现代控制理论
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课程组教师姓名
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职 称
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专 业
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年 龄
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学术专长
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陈智勇
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澳大利亚纽卡斯尔大学高级讲师
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控制科学与工程
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34
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非线性控制
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丁汉
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教授
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机械工程
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47
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数字化制造、机器人技术
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张海涛
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教授
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控制科学与工程
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34
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模型预测控制
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教学大纲：（章节目录）
课程目标：夯实机械学科研究生的控制理论基础；
适用层次：机械学院相关专业研究生和高年级本科生，并可做青年教师先进控制研修课程，使其了解英美研究生教学的理念；
该课程主要讲述李亚普诺夫稳定性理论框架下的非线性鲁棒与自适应控制器设计方法。主要内容包括非线性系统的基本特性, 基本的稳定性理论, 鲁棒镇定与调节器的设计方法,自适应调节器的设计方法等. 该课程将结合机电系统中的标称实例问题, 从最基本的概念到最新的研究成果, 由浅入深, 系统化地介绍现代鲁棒与自适应控制理论的发展。
课程主要内容：
课堂授课 24学时
第一章 绪论
第二章 李亚普诺夫稳定性
第三章 输入输出稳定性与无源性
第四章 鲁棒镇定与调节器设计方法
第五章 自适应调节器的设计方法
第六章 机电系统实例研
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教材：
自行编制，2005
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主要参考书：
H. Khalil, Nonlinear Systems, Prentice Hall, New Jersey, 1996
A. Isidori, Nonlinear Control Systems, Volume II, Springer-Verlag, New York, 1999.
J. Huang, Nonlinear output regulation problem: Theory and Applications, SIAM, Philadelphia, 2004
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