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現代工業的發展使得用戶對板帶鋼的板形質量提出越來越苛刻的要求，板形控制技術已經成為標志現代化板帶熱軋機、冷軋機和中厚板軋機的技術裝備和自動化水平的代表性技術。北京科技大學陳先霖教授領導的項目組從“六五”至今一直在板帶軋制工藝研究、板形控制技術的消化和自主創新領域進行了不懈的努力，取得了多項重要成果并投入實際應用。包括：  能夠提供變接觸VCL/VCR支持輥技術，自動消除輥間有害接觸區，顯著改善了軋機的板形控制性能，增加了彎輥調控效果，降低了軋輥消耗，延長了換輥周期。 能夠提供高效變凸度HVC/LVC工作輥技術，克服CVC工作輥技術在軋制窄帶鋼時表現板形調節能力不足的缺陷，實現板形調節與帶鋼寬度和竄輥量均成線性關系，顯著增加軋機的板形調節能力，解放彎輥力，為L1的板形實時控制預留空間。 能夠提供非對稱ASR/ATR工作輥技術，解決熱連軋機組中下游機架不能兼顧板形控制和工作輥磨損控制的難題，在獲取好的板形質量的同時實現自由規程軋制。同時，該技術可實現對邊部板形要求較高的專用鋼的穩定生產。 能夠提供均壓型PPT中間輥技術，消除了HC軋機輥間接觸壓力尖峰，解決了軋輥嚴重剝落損傷問題，提高了板形質量和成材率。 能夠提供成套板形控制模型，包括過程控制級（L2）的板形設定控制模型和基礎自動化級（L1）的彎輥力前饋控制模型、凸度反饋控制模型、平坦度反饋控制模型、板形板厚解耦控制模型和軋后冷卻補償模型等，實現連續生產過程中高精度的板形自動控制。      以上研究成果在武鋼1700冷連軋、寶鋼2030冷連軋、武鋼1700熱連軋、鞍鋼1700熱連軋、鞍鋼2150熱連軋、濟鋼1700熱連軋、萊鋼1500熱連軋、日鋼1580熱連軋、武鋼2800中板等生產線取得了長期穩定應用。 本項目適用于所有的新建和欲改造的板帶軋機包括熱軋機、冷軋機和中厚板軋機。同時，通過技術集成和轉移，可為軋鋼技術裝備國產化作出較大貢獻。 ◆經濟效益及市場分析 經濟效益主要體現在改善產品的板形質量、提高軋機的生產率和成材率、降低生產成本等方面，同時，由于價格優勢，可為企業降低投資成本，節省外匯。市場競爭的壓力對新建的和已有的板帶軋機的板形控制能力均提出了很高的要求，板形控制技術將成為這些軋機的必備技術。

項目簡介 本項目來源于工業生產實踐，用智能控制技術代替或結合傳統控制技術，實現操作自動化和過程的最優控制。主要包括應用鎖相環技術實現嚴格的同步要求，基于神經網絡的壓力調節器，利用專家智能系統提高操作自動化水平。本項目獲得冶金部科技進步二等獎。

“高速高精軋制控制技術攻關”屬國家“八五”技術攻關課題,解決某鋁加工廠1350mm中、精兩鋁箔軋制機組存在的影響高速高精軋制的控制技術問題。   該項目于1996年通過技術鑒定，1997年獲中國有色金屬工業總公司科技進步二等獎。主要技術創新點一是采用了新型全密封張力傳感器，實現張力直接閉環，提高了張力控制穩定性和精度，克服了原德國產傳感器結構不合理、使用壽命低（僅半年）、必須在線標定的缺點，不僅壽命長使用方便，而且價格僅為同類進口傳感器的1/10。精度誤差小于1/1000，能有效保證高速軋制時張力穩定，板形良好，防止斷帶，提高厚度精度。第二個創新點是采用了兩級計算機控制系統結構，改進控制策略，加強控制功能，提高了控制精度。該系統有以下特點： 采用模糊控制技術進行張力AGC控制。 采用智能化非線性變系數法，解決了直接張力控制投入時系統穩定性問題。 采用模糊卷徑記憶法，提高了卷徑計算精度。 采用最優控制技術，實現了質量最優、面積最優和重量最優。 采用壓下和張力協調控制，提高了厚控系統的穩定性和控制精度。 采用“雙重化改造作業法”，基本做到不停產改造調試，對生產的影響減至最小，提高經濟效益。 采用“基于專家經驗的工藝參數預設定和二次優化設定”模型，提高了設定精度。

金屬制品是冶金工業中的重要一環，但在我國該行業卻是一個薄弱環節，機械、電氣設備陳舊，阻礙了行業的發展。該系統是以籠型異步電動機變頻調速代替發電機—電動機組，用一臺PC機實現拉拔品種設定、操作自動化、生產過程控制、實時閉環控制、自動計米等功能。系統動、靜態數字模型的建立及按專家系統研制的品種設定器為本項目最突出的創新點。 系統的技術先進，節能顯著。調速范圍在正常工作時為30:1；在5%的額定轉速時有1.5倍的額定轉矩；設備效率為90-95%；節電率為41%。自94年第一套投產以來，已有從三卷筒到八卷筒的五套電控系統投入運行，至今工作良好。 97年通過省級技術鑒定，評定為“國內領先”水平，在無張力檢測的直進式拉絲機上應用變頻調速，實現反拉力恒定、秒流量相等的實時控制；應用專家系統研制的品種設定器及自行研制的急停裝置等屬國內首創。獲寧夏自治區科技進步二等獎，北京市科技進步三等獎。

通過實驗研究發現,提高上冷床時螺紋鋼表面的溫度可以使螺紋鋼表面生成連續、致密的氧化層，對提高螺絞鋼表面的抗銹濁性有重要的影響。

利用互聯網建立手機、電腦和農業現場設備的互聯互通，讓農 民可以遠程查看溫室大棚的空氣溫濕度、土壤溫濕度、光照、二氧化碳濃度、 風口開關情況、卷簾情況等現場狀態，遠程調控現場設備的工作參數，遠程發 送控制指令，控制放風機、卷簾機、灌溉系統、補光燈等設備立即開始或者停 止工作?？梢栽O置現場狀態警報閾值，溫度過低過高、意外停電等情況下手機 和電腦都可以及時收到警報提醒農民及時處理。歷史數據持久保存，各種機械 和傳感器的歷史數據可以查看時間軸曲線分析，溫室大棚情況清晰掌握。 整套產品由現場工作機械（放風機、卷簾機等）、現場數據傳感器（空氣 溫濕度、土壤溫濕度、光照、二氧化碳濃度等傳感器）、網絡中央控制器、遠 程控制核心平臺、手機前端 App、電腦前端軟件、前端網站、菓然蘚微信綜合平 臺組成，全自主知識產權，專利產品，放風機控制器和網絡中央控制器采用易 施工、穩定性高的射頻無線傳輸，搭載自主研發的 Figbee 自組網協議，傳輸距 離遠、鏈接穩定。數據傳輸采用自主研發的 FYY 壓縮算法，數據流量小，傳輸 速度快。當風口或者溫濕度等數據有異常發生時，現場設備和傳感器會及時推 送警報到互聯網，從而第一時間提醒農民進行處理。本平臺對農業生產現場數 據進行持久留存，提供曲線、圖表分析，利用大數據分析為農民提供生產指導， 建立生產數據農民社交互動平臺，促進農民生產技術相互交流、學習。

科研領域及方向        熱能與動力工程 / 先進控制策略在熱工過程自動控制方面的應用研究項目概況    本項目主要針對眾多熱電聯產機組在實施自動控制時所存在的問題，采用先進的智能優化控制理論，研究能較好地解決熱、電負荷優化控制問題的先進控制系統，具體包括：熱電聯產機組熱電負荷協調優化控制；鍋爐母管蒸汽壓力的優化控制；機組主汽溫度的優化控制等。主要特點 傳統控制和現代控制在提高熱工對象的控制品質上已作了大量的努力，但對于一些復雜對象的控制效果仍欠佳。本項目對人工免疫系統這一新的智能理論進行了研究，并與傳統的PID控制、模糊控制、預測控制等方法相結合，將新的思想與傳統及成熟的控制理論有機結合，應用于解決實際復雜熱工過程的優化控制，以期取得良好控制效果。技術指標     著眼于熱電廠母管制機組實現熱、電負荷整體優化控制需要解決的的一些關鍵問題，針對現有控制系統的不足，研究更為有效的基于免疫算法、多Agent技術和預測控制方法等的智能優化控制系統。市場前景本項目研究成果對改善中小電廠鍋爐燃燒自動控制的現狀，提高其鍋爐自動投入率和經濟效益，以及節約能源都具有重要意義。此外，還將有力地促進人工免疫技術的發展及其在熱工過程控制中的應用，并為類似分布式復雜系統的控制提供借鑒。

本項目針對國內外工業生產安全事故頻發的嚴峻態勢，經十余年研發應用，解決了硬件系統、軟件系統和工程系統等三大系統性核心技術，成功研制保障控制系統全生命周期安全穩定的高安全成套專用控制裝置及系統。在汽輪機、直流爐、電梯、環保等領域關鍵工業裝備推廣應用 13000 余套，技術經濟指標達國際6先進水平，產品出口美、日、韓、俄等 32 個國家。獲授權發明專利 104 項，省部級科技進步一等獎 3 項。近三年新增銷售 111.15 億元，新增利潤 18.81 億元。

智能無人系統能自主的完成復雜任務，具有自主性、智能性、協同性等特征，覆蓋了智能機器人、智能無人機、無人駕駛、群體智能等領域，是人工智能的主要研究方向之一。賀威教授團隊長期致力于智能無人系統的控制理論與方法研究。本次申請吳文俊人工智能自然科學獎項的項目成果研究歷時六年，針對柔性無人系統的高精度控制、具有多約束條件的智能控制和不確定系統的自適應控制三個方面展開了深入地研究與探索，提出了智能無人系統基于偏微分方程的建模方法和邊界控制方法、基于神經網絡的智能控制方法以及基于狀態和輸出反饋的自適應控制方法，推動了智能無人系統控制理論與方法的發展。本項目的20篇主要代表性論文均發表在IEEE匯刊及Automatica等本學科著名期刊上，SCI他引1705次，其中15篇入選ESI高被引論文。8篇代表性論文，SCI他引923次，全部入選ESI高被引論文，其中4篇SCI他引超100次，單篇最高SCI他引318次。

目針對收縮開裂這一長期困擾工程界而未能有效解決的國際難題，劉加平教授團隊創建了多因素耦合作用下收縮開裂風險量化評估方法，設計制備了核心關鍵材料，建立抗裂能力精準調控成套技術，實現了混凝土收縮開裂風險可計算、抗裂性能可設計、收縮開裂可控制。