周 彤 教授

自動(dòng)化系學(xué)術(shù)委員會(huì)主席

控制理論與技術(shù)研究所

2008年1月至今在IEEE Transactions on Automatic Control 擔(dān)任編委 (Associate Editor)

2008年12月至2011年11月 在 Automatica 擔(dān)任 編委 (Associate Editor)

科研方向

[1] 多維系統(tǒng)極限性能分析與綜合

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度和信號(hào)處理算法的功能日益提高.目前的很多控制系統(tǒng)和信號(hào)處理方法僅從時(shí)間尺度進(jìn)行性能分析和綜合.它們已難于滿足目前新型信號(hào)處理技術(shù)和控制技術(shù)的要求.系統(tǒng)的空間分布特性以及決策的階層性都已成為影響系統(tǒng)性能的重要因素.對(duì)于這類系統(tǒng),一個(gè)有趣的問(wèn)題是在子系統(tǒng)可利用信息受限和存在嚴(yán)重失真時(shí),系統(tǒng)整體所能達(dá)到的極限性能.本研究主要探討為實(shí)現(xiàn)分布式控制、濾波和預(yù)測(cè)所需要解決的模型構(gòu)建、系統(tǒng)性能分析和綜合等問(wèn)題。

[2] 基因調(diào)控的網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建及干預(yù)機(jī)理研究

在分子生物學(xué)研究中，一個(gè)有趣的課題是探明遺傳與變異的基本規(guī)律。其結(jié)果對(duì)人類疾病預(yù)防、藥物開發(fā)等具有指導(dǎo)意義。隨著人類基因組測(cè)序工作的完成，基因及由其編碼的蛋白質(zhì)的功能與活性的闡明成為目前科學(xué)界公認(rèn)的具有挑戰(zhàn)性的課題。這主要起因于單個(gè)細(xì)胞在完成特定的生物學(xué)功能時(shí)，可能涉及到其內(nèi)部數(shù)以千億計(jì)的蛋白質(zhì)的相互作用。該生物學(xué)現(xiàn)象在給傳統(tǒng)的基于還原論的研究方法帶來(lái)困難的同時(shí)，也為從事系統(tǒng)與控制的研究人員帶來(lái)了機(jī)遇。本研究主要從動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的角度出發(fā)，結(jié)合分子生物學(xué)中機(jī)理研究和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步，利用多維空間分布系統(tǒng)、模型集辨識(shí)理論和魯棒控制理論等的基本思想和方法，探討基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成、動(dòng)力學(xué)參數(shù)估計(jì)及外部干預(yù)強(qiáng)度和位置對(duì)細(xì)胞生物學(xué)功能的影響。

[3]魯棒控制理論及工程應(yīng)用

魯棒性是對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)最基本的要求之一.具體而言,在控制器設(shè)計(jì)中,應(yīng)該允許控制對(duì)象模型有一定的誤差.其中包括參數(shù)擾動(dòng)和未建模動(dòng)態(tài).我們?cè)�成功地將魯棒控制理論�?yīng)用于彈性梁磁懸浮系統(tǒng).目前正在針對(duì)高溫超導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)和超高速磁懸浮電機(jī)進(jìn)行魯棒控制方法及其動(dòng)態(tài)特性分析等方面的研究,并已實(shí)現(xiàn)了單軸和四軸高溫超導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)的穩(wěn)定懸浮 （與本校物理系應(yīng)用超導(dǎo)研究中心等單位合作）。

[4] 系統(tǒng)辨識(shí)理論及工程應(yīng)用

模型是現(xiàn)代控制理論中設(shè)計(jì)控制器的基礎(chǔ).有關(guān)調(diào)查顯示,在工程實(shí)踐中,用于控制對(duì)象建模的時(shí)間在控制系統(tǒng)綜合中一般占用總時(shí)間的80%左右.在這一領(lǐng)域,我們目前主要開展模型集(由名義模型及其誤差限描述)辨識(shí)與檢驗(yàn)方面的研究,并取得了一系列為國(guó)際同行所認(rèn)可的理論結(jié)果.結(jié)合磁懸浮系統(tǒng),我們期望在理論和工程應(yīng)用兩個(gè)方面都取得為國(guó)際同行注目的結(jié)果。

科研項(xiàng)目

[1] 一類多維空間分布系統(tǒng)的魯棒控制與建模基礎(chǔ)問(wèn)題研究國(guó)家自然科學(xué)基金(國(guó)家杰出青年基金) 2006年1月—2010年12月

[2] 基于動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)魯棒主元分析的酵母基因調(diào)控規(guī)律研究 （與李梢副教授、趙千川教授合作） 清華大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)研究基金 2006年6月-2008年5月

[3] 隨機(jī)傳遞函數(shù)陣樣本的產(chǎn)生及其在魯棒控制系統(tǒng)綜合中的應(yīng)用國(guó)家自然科學(xué)基金2006年1月—2008年12月

[4] 高溫超導(dǎo)（線材）磁懸浮系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的閉環(huán)辨識(shí) 教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金2006年1月-2008年12月

[5] Bi 系高溫超導(dǎo)線材的實(shí)用化及其大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā) 科技部 863 計(jì)劃 與本校物理系應(yīng)用超導(dǎo)研究中心等單位的聯(lián)合研究 2003年11月至2006年10月

[6] 多模態(tài)多自由度大型結(jié)構(gòu)電磁軸承控制研究 清華大學(xué)基礎(chǔ)研究基金 與本校核研院的合作研究 2003年11月至2006年10月

[7] 基于T-S模型的突變系統(tǒng)魯棒狀態(tài)估計(jì)算法研究及在高溫超導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)中的應(yīng)用 教育部跨世紀(jì)優(yōu)秀人才培養(yǎng)計(jì)劃 2003年1月至2005年12月

[8] 高溫超導(dǎo)線材磁懸浮實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的魯棒狀態(tài)估計(jì)與控制 清華大學(xué)基礎(chǔ)研究基金 2002年11月至2004年10月

[9] 基于閉環(huán)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的模型集辨識(shí)與檢驗(yàn) 教育部?jī)?yōu)秀青年教師支持計(jì)劃 2002年1月至2004年12月

[10] 魯棒控制建模中幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題的研究國(guó)家自然科學(xué)基金2002年1月至2002年12月

[11] 模型集的降階及概率分布特性清華大學(xué)信息學(xué)院基礎(chǔ)創(chuàng)新研究基金 2000年1月至2002年12月

[12] 建模與魯棒控制系統(tǒng)綜合的相關(guān)性研究清華大學(xué)骨干人才支持計(jì)劃 1999年12月至2001年12月

[13] 高信賴性を有するモデル集合の同定理論にかんする研究 日本國(guó)文部省科研補(bǔ)助金 1998年4月至2000年3月

[14] 魯棒控制的實(shí)驗(yàn)研究 國(guó)家博士后科學(xué)研究基金 1995年4月至1997年3月

[15] 魯棒控制建模問(wèn)題及其應(yīng)用軟件的開發(fā)國(guó)家自然科學(xué)基金1995年1月至1996年12月

[16] 模型集辨識(shí)的幾個(gè)基礎(chǔ)問(wèn)題 留學(xué)回國(guó)人員啟動(dòng)基金 1995年1月至1996年12月

2007年 獲得IEEE Transactions on Signal Processing 編委會(huì)頒發(fā)的 Appreciated Reviewer

2004年 獲得國(guó)際自動(dòng)控制聯(lián)合會(huì) (IFAC) 學(xué)術(shù)期刊 Automatica 編委會(huì) 頒發(fā)的 杰出評(píng)閱人

2003年 獲得教育部頒發(fā)的 教育部提名國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)自然科學(xué)獎(jiǎng) (獲獎(jiǎng)?lì)}目: 模型集辨識(shí)及其在控制系統(tǒng)綜合中的應(yīng)用) 一等獎(jiǎng) (第一獲獎(jiǎng)人)

周彤. 面向控制的系統(tǒng)辨識(shí)導(dǎo)論.清華大學(xué)出版社，2004