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個(gè)人簡(jiǎn)介
倪駿康，西北工業(yè)大學(xué)特任研究員，研究方向：多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制、復(fù)雜非線性系統(tǒng)控制、固定時(shí)控制理論及應(yīng)用，擔(dān)任中科院一區(qū)Top期刊IEEE/CAA JAS青年編委，JAI期刊副編，IEEE SMC conference副編，中國(guó)控制會(huì)議、全國(guó)集群智能與協(xié)同控制大會(huì)、“智能自動(dòng)化與系統(tǒng)安全”暨“自主無人系統(tǒng)”國(guó)際會(huì)議、復(fù)雜系統(tǒng)與智能科學(xué)國(guó)際年會(huì)、國(guó)際智能無人系統(tǒng)大會(huì)程序委員會(huì)委員，IFAC、中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)、中國(guó)指揮與控制學(xué)會(huì)、中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)、中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)專委會(huì)委員，IEEE TAC、Automatica、IEEE TCYB、IEEE TSMCA、IEEE TIE、IEEE TFS、IEEE TNNLS、IEEE TII、IEEE TCST、IEEE TASE、IEEE TITS、IEEE TVT、IEEE/CAA JAS、IEEE TNSE、IEEE TAES、IEEE TCASI/II等40余個(gè)SCI期刊審稿人。曾獲陜西省高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研究?jī)?yōu)秀成果一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)，并入選世界前2%頂尖科學(xué)家、第八屆中國(guó)科協(xié)和中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)青年人才托舉工程。
成長(zhǎng)經(jīng)歷
早在西安交通大學(xué)本科階段，倪駿康就從數(shù)學(xué)建模中體驗(yàn)到了科研的樂趣，從而決定將科研作為人生主業(yè)。
2013年，倪駿康以優(yōu)異的成績(jī)保研，并于2015年成功轉(zhuǎn)博，他在復(fù)雜系統(tǒng)控制領(lǐng)域深入探索，開始接觸多智能體協(xié)同控制的前沿課題，以第一作者發(fā)表論文數(shù)篇，獲得西安交通大學(xué)優(yōu)秀研究生標(biāo)兵和“學(xué)術(shù)之星”等榮譽(yù)稱號(hào)。
其中，一篇發(fā)表在《IEEE電路與系統(tǒng)Ⅱ》上的論文極具代表性。論文首次提出了全局快速收斂的固定時(shí)穩(wěn)定性系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上提出了全局快速固定時(shí)非奇異終端滑?？刂品椒?。所提出的控制方案，能夠在系統(tǒng)趨向控制目標(biāo)的整個(gè)過程中均保證較快的收斂速度，使用簡(jiǎn)單的飽和函數(shù)法克服終端滑?？刂频钠娈愋詥栴}。方案用于功率無償控制器后，能夠迅速抑制電力系統(tǒng)混沌振蕩，避免發(fā)生電壓崩潰的現(xiàn)象，為新能源大規(guī)模接入電力系統(tǒng)應(yīng)用提供良好的理論支撐。成果問世后得到了領(lǐng)域內(nèi)的高度認(rèn)可，并入選基本科學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)庫（ESI）高被引論文，是《IEEE電路與系統(tǒng)Ⅱ》2016年以來被引頻次最高的論文。
在智能控制領(lǐng)域?qū)＜?、澳大利亞阿德萊德大學(xué)教授石碰和非線性控制理論專家、美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)教授林宗利的推薦下，2018年博士畢業(yè)后，倪駿康前往西北工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院任職，開始了新的事業(yè)篇章。在空天地海一體化控制的前沿陣地豎起戰(zhàn)旗，開啟了多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制科研生涯的破冰之旅。
截至目前，倪駿康已負(fù)責(zé)主持了國(guó)家自然科學(xué)基金等多項(xiàng)國(guó)家級(jí)和省部級(jí)項(xiàng)目，參與了國(guó)家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目等縱向項(xiàng)目以及多項(xiàng)與企業(yè)合作的橫向項(xiàng)目。
在科研工作中，他堅(jiān)持“四個(gè)面向”，以“基礎(chǔ)、前沿、交叉、創(chuàng)新”為主線，聚焦前沿科學(xué)難題，深耕多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制、復(fù)雜非線性系統(tǒng)控制等領(lǐng)域的研究，致力于解決關(guān)鍵技術(shù)難題。
目前，已解決了非理想通信下多智能體系統(tǒng)固定時(shí)一致性跟蹤控制問題和物理限制下復(fù)雜非線性系統(tǒng)固定時(shí)控制問題，并將所提出的控制方法應(yīng)用于異構(gòu)多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制、大規(guī)模多智能體集群協(xié)同控制、無人機(jī)飛控、智能電源健康管理和容錯(cuò)控制等領(lǐng)域，得到應(yīng)用單位的高度評(píng)價(jià)。獲得陜西省高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研究?jī)?yōu)秀成果一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)，并入選世界前2%頂尖科學(xué)家、第八屆中國(guó)科協(xié)和中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)青年人才托舉工程。
科研經(jīng)歷
倪駿康始終不斷探索理論和應(yīng)用邊界，在多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制、復(fù)雜非線性系統(tǒng)控制、固定時(shí)控制理論及應(yīng)用等領(lǐng)域的研究工作中創(chuàng)新突破，一往無前。
通過學(xué)術(shù)交流，倪駿康發(fā)現(xiàn)隨著多智能體系統(tǒng)面臨的任務(wù)需求更加復(fù)雜多樣，所處的通信環(huán)境日益復(fù)雜，對(duì)收斂時(shí)間、收斂精度、控制效率等控制器性能的要求也越來越高。然而，實(shí)際通信環(huán)境往往存在延遲、丟包、干擾和帶寬限制等非理想因素，嚴(yán)重影響各個(gè)子系統(tǒng)之間的信息傳遞和控制指令的同步。固定時(shí)控制可以保證在以常值為上界的有限時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)的收斂，該常值僅與設(shè)計(jì)參數(shù)有關(guān)，而且固定時(shí)控制具有比漸近穩(wěn)定控制更高的控制精度、更快的收斂速度、更強(qiáng)的魯棒性和抗干擾能力。因此，研究非理想通信下多智能體系統(tǒng)固定時(shí)協(xié)同控制對(duì)于國(guó)家工業(yè)升級(jí)和能源與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型至關(guān)重要。
為此，在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目研究中，面對(duì)非理想通信環(huán)境下多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制難題，倪駿康決心打破傳統(tǒng)協(xié)同控制無法在非理想通信環(huán)境下實(shí)現(xiàn)多智能體系統(tǒng)固定時(shí)協(xié)同控制的局限，探索全新的分布式觀測(cè)器與控制協(xié)議設(shè)計(jì)方法。項(xiàng)目初期，倪駿康選擇采用基于事件觸發(fā)的機(jī)制，只有當(dāng)狀態(tài)變化超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)，分布式觀測(cè)器才會(huì)主動(dòng)發(fā)送信息和更新自身狀態(tài)，控制器才會(huì)施加控制動(dòng)作，而非周期性不斷傳輸和更新，極大減少了不必要的數(shù)據(jù)傳輸和控制更新，提高了通信和控制效率，節(jié)約了通信資源、計(jì)算資源和系統(tǒng)能源消耗，實(shí)現(xiàn)了領(lǐng)導(dǎo)狀態(tài)的固定時(shí)分布式觀測(cè)和多智能體系統(tǒng)固定時(shí)協(xié)同。與此同時(shí)，他意識(shí)到在實(shí)際工程中，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)谋忍芈室矔?huì)受到限制，隨著數(shù)字通信的普及，量化通信技術(shù)也逐漸成熟。于是，基于量化通信機(jī)制的固定時(shí)協(xié)同控制應(yīng)運(yùn)而生，每個(gè)節(jié)點(diǎn)將狀態(tài)信息經(jīng)過合理量化后傳輸，既保證了傳輸效率，又避免了量化誤差累積，實(shí)現(xiàn)了在有限比特率下固定時(shí)分布式觀測(cè)和多智能體系統(tǒng)協(xié)同。而后，他針對(duì)非理想通信環(huán)境中可能出現(xiàn)的通信延時(shí)和數(shù)據(jù)丟包現(xiàn)象，引入了預(yù)測(cè)補(bǔ)償機(jī)制，提出了基于預(yù)測(cè)補(bǔ)償機(jī)制的固定時(shí)分布式觀測(cè)器和固定時(shí)/預(yù)定時(shí)協(xié)同控制方法，使得分布式觀測(cè)器能夠通過歷史數(shù)據(jù)精確預(yù)估當(dāng)前自身狀態(tài)并在固定時(shí)間內(nèi)估計(jì)出領(lǐng)導(dǎo)狀態(tài)，確保狀態(tài)估計(jì)的連續(xù)性和精確度，并保證在通信延時(shí)和數(shù)據(jù)丟包下多智能體系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高精度快速協(xié)同。對(duì)于因物理距離或環(huán)境影響導(dǎo)致的信號(hào)衰減，他首次提出了基于衰減補(bǔ)償策略的指定時(shí)分布式觀測(cè)器和指定時(shí)協(xié)同控制方法，彌補(bǔ)了因信號(hào)損失給協(xié)同控制帶來的不利影響，實(shí)現(xiàn)了多智能體系統(tǒng)在信道衰減下指定時(shí)協(xié)同。為了進(jìn)一步提高多智能體系統(tǒng)對(duì)通信噪聲干擾的魯棒性，他還特別設(shè)計(jì)了一種抗串?dāng)_濾波器，成功地過濾掉了通信噪聲干擾，讓每個(gè)節(jié)點(diǎn)收到的數(shù)據(jù)更加純凈，設(shè)計(jì)了基于抗串?dāng)_濾波器的指定時(shí)分布式觀測(cè)器和預(yù)定時(shí)協(xié)同控制方案，實(shí)現(xiàn)了多智能體系統(tǒng)在通信噪聲干擾下預(yù)定時(shí)協(xié)同。為了進(jìn)一步提高多智能體系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)攻擊的彈性，他提出了基于標(biāo)簽信號(hào)的攻擊檢測(cè)方法，能夠在事件觸發(fā)環(huán)境下準(zhǔn)確檢測(cè)出拒絕服務(wù)攻擊，提出了基于標(biāo)簽信號(hào)的固定時(shí)分布式觀測(cè)器和預(yù)定時(shí)協(xié)同控制方法，實(shí)現(xiàn)了拒絕服務(wù)攻擊下多智能體系統(tǒng)固定時(shí)事件觸發(fā)協(xié)同，提出了基于魯棒補(bǔ)償?shù)墓潭〞r(shí)分布式觀測(cè)器和預(yù)定時(shí)協(xié)同控制方法，實(shí)現(xiàn)了欺騙攻擊下多智能體系統(tǒng)預(yù)定時(shí)協(xié)同。
基于上述工作，倪駿康在國(guó)際上首次提出了基于事件觸發(fā)、預(yù)測(cè)補(bǔ)償、量化通信、衰減補(bǔ)償、標(biāo)簽信號(hào)、抗串?dāng)_濾波器等機(jī)制的固定時(shí)/預(yù)定時(shí)/指定時(shí)分布式觀測(cè)器及非理想通信下基于分布式觀測(cè)器的一致性跟蹤控制協(xié)議，使得多智能體系統(tǒng)即便在帶寬限制、通信延時(shí)、數(shù)據(jù)丟包、比特率約束、有向通信拓?fù)?、信道衰減、欺騙攻擊、拒絕服務(wù)攻擊、通信噪聲等非理想通信環(huán)境下，依然能夠高效交互和準(zhǔn)確協(xié)作，大幅度降低了通信頻率和控制器更新頻率，實(shí)現(xiàn)了指定時(shí)間指定精度收斂，極大降低了收斂時(shí)間估計(jì)的保守性，達(dá)到了前所未有的協(xié)同控制效果。相關(guān)成果應(yīng)用于異構(gòu)多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制、大規(guī)模多智能體集群協(xié)同控制，受到了應(yīng)用單位的高度評(píng)價(jià)。這段科研歷程不僅展現(xiàn)了倪駿康在理論與實(shí)踐間不斷突破的探索精神，也為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的多智能體協(xié)同控制奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
此外，通過文獻(xiàn)調(diào)研，倪駿康發(fā)現(xiàn)當(dāng)今系統(tǒng)所處的物理環(huán)境更加復(fù)雜，環(huán)境物理屏障制約了系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)范圍，系統(tǒng)受自身性能限制和安全方面的考慮，對(duì)系統(tǒng)的輸出/狀態(tài)和輸入提出了更嚴(yán)苛的限制，輸出/狀態(tài)限制可能導(dǎo)致實(shí)際輸出/狀態(tài)與期望值之間存在較大偏差，從而降低跟蹤精度，甚至引起系統(tǒng)性能惡化或不穩(wěn)定；控制死區(qū)導(dǎo)致在微小偏差時(shí)系統(tǒng)無法進(jìn)行有效調(diào)整，從而降低控制精度，并可能引起穩(wěn)態(tài)誤差或響應(yīng)延遲；在未知控制方向下設(shè)計(jì)控制器，可能會(huì)使控制作用起反效果，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。
在陜西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目初期，倪駿康面對(duì)的是一系列棘手的實(shí)際控制難題：非嚴(yán)格反饋結(jié)構(gòu)的非線性系統(tǒng)難以直接控制，控制輸入存在死區(qū)且方向未知，系統(tǒng)輸出受到嚴(yán)格限制，系統(tǒng)難以精確建模，帶有極大不確定性，更有未知的外部干擾隨時(shí)威脅系統(tǒng)的穩(wěn)定性與精度。傳統(tǒng)控制方法在這些復(fù)雜條件下往往無能為力，無法實(shí)現(xiàn)物理限制下復(fù)雜非線性系統(tǒng)固定時(shí)穩(wěn)定跟蹤。
為此，倪駿康首先探索固定時(shí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法，通過構(gòu)建精巧的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器，成功解決了非嚴(yán)格反饋結(jié)構(gòu)代數(shù)環(huán)問題，并極大降低了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)狀態(tài)在固定時(shí)間內(nèi)的快速收斂。然而，單純實(shí)現(xiàn)固定時(shí)控制遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，工程應(yīng)用中對(duì)性能也有更高要求。他進(jìn)一步提出了一種創(chuàng)新性的預(yù)定性能固定時(shí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略，首次實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)狀態(tài)在固定時(shí)間內(nèi)不僅穩(wěn)定，而且保證跟蹤誤差始終維持在預(yù)設(shè)的性能邊界之內(nèi)，開創(chuàng)了預(yù)定性能與固定時(shí)控制相融合的新思路。就在他以為問題迎刃而解之時(shí)，實(shí)際工程應(yīng)用中另一個(gè)難題浮現(xiàn)——控制死區(qū)、未知的控制方向和輸出限制問題無法回避。于是，他設(shè)計(jì)了兼容控制死區(qū)且無需明確控制方向信息的自適應(yīng)固定時(shí)控制方案，通過巧妙的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近機(jī)制，使控制器在未知控制方向下也能自適應(yīng)穩(wěn)定地工作。此外，面對(duì)系統(tǒng)輸出嚴(yán)格受限的現(xiàn)實(shí)需求，他創(chuàng)新地提出了一種基于積分障礙李雅普諾夫函數(shù)和非線性映射的固定時(shí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略，確保系統(tǒng)狀態(tài)既能迅速穩(wěn)定，又嚴(yán)格遵循輸出限制要求，顯著提升了控制方法的實(shí)用性。
與此同時(shí)，外界干擾和系統(tǒng)不確定性也始終困擾著科研人員，倪駿康通過深入研究不確定非線性系統(tǒng)在外部干擾下的固定時(shí)控制問題，成功開發(fā)了一種具備固定時(shí)高精度特性的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器，實(shí)現(xiàn)了即使在復(fù)雜干擾作用并且系統(tǒng)存在極大不確定性下，系統(tǒng)狀態(tài)也能在固定有限時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定到期望目標(biāo)。在取得上述一系列成果后，他進(jìn)一步提出了預(yù)定時(shí)間、預(yù)定精度的全局神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略，使得系統(tǒng)不僅能在預(yù)先指定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到預(yù)設(shè)的精度要求，而且實(shí)現(xiàn)了真正意義上的全局穩(wěn)定。
基于上述工作，倪駿康在國(guó)際上首次提出了具備全局預(yù)定時(shí)間預(yù)定精度、固定時(shí)高精度、預(yù)定性能固定時(shí)、僅需更新一個(gè)參數(shù)等特性的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，以及基于積分障礙李雅普諾夫函數(shù)和非線性映射的固定時(shí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，攻克了物理受限非線性系統(tǒng)快速高精度高性能收斂這一國(guó)際公認(rèn)的控制難題，相關(guān)成果應(yīng)用于無人機(jī)飛控、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，受到了應(yīng)用單位的高度評(píng)價(jià)。所提出的控制方法不僅能確保系統(tǒng)在全局范圍內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定，更能嚴(yán)格按照預(yù)設(shè)時(shí)間和精度要求執(zhí)行任務(wù)，為多種物理約束下復(fù)雜非線性系統(tǒng)控制提供了理論與實(shí)踐上的突破。這段科研故事見證了倪駿康在非線性控制領(lǐng)域一步步攻堅(jiān)克難，從理論創(chuàng)新到實(shí)際應(yīng)用的全過程，開辟了非線性系統(tǒng)控制研究領(lǐng)域的新局面。
我與CAA
多次參加中國(guó)自動(dòng)化大會(huì)、中國(guó)控制會(huì)議、中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)青年學(xué)術(shù)年會(huì)、中國(guó)控制與決策會(huì)議等中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)主辦的學(xué)術(shù)會(huì)議，在參加會(huì)議過程中拓展了學(xué)術(shù)視野，給予我研究和選題方面更多新的靈感，也給予我更多向行業(yè)專家請(qǐng)教探討的機(jī)會(huì)，同時(shí)也結(jié)識(shí)了更多志同道合的學(xué)術(shù)朋友。在自動(dòng)化學(xué)報(bào)編輯部的支持下，2021年我光榮地成為了中科院一區(qū)TOP期刊IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica一名青年編委，并成功組織了IEEE/CAA JAS專題研討會(huì)九：有限時(shí)間/固定時(shí)間控制及其在自主無人系統(tǒng)和信息物理系統(tǒng)中的應(yīng)用，擴(kuò)大了學(xué)術(shù)影響力。
有幸入選第八屆中國(guó)科協(xié)青年人才托舉工程，并于2023年4月8日作為主要牽頭人成功承辦“中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)青年菁英論壇：信息物理系統(tǒng)先進(jìn)控制理論”，2023年4月29日成功承辦“自動(dòng)化前沿?zé)狳c(diǎn)講堂：多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制理論及應(yīng)用”，2023年5月4日參加“CAA線上圓桌派——五四特別活動(dòng)”，2023年7月28日主持“會(huì)士面對(duì)面：同濟(jì)大學(xué)陳啟軍教授——從靜態(tài)智能到具身智能：視覺語言導(dǎo)航”，2023年8月29日在中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)青年學(xué)術(shù)年會(huì)上受邀作“多智能體系統(tǒng)固定時(shí)事件觸發(fā)一致性跟蹤控制”的特邀報(bào)告，2023年9月1日成功承辦“CAA云講座：多智能體系統(tǒng)的避碰協(xié)同：從底層閉環(huán)控制到上層指令調(diào)節(jié)”，2023年10月在學(xué)會(huì)平臺(tái)上發(fā)表科普論文“通信限制下多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制”，2023年11月17日在中國(guó)自動(dòng)化大會(huì)專題論壇上做“非理想通信下多智能體系統(tǒng)固定時(shí)一致性跟蹤控制”的報(bào)告，2024年5月26日在中國(guó)控制與決策會(huì)議專題論壇上做“Fixed-time consensus tracking of multi-agent systems under cyberattacks” 的報(bào)告，2024年5月30日全國(guó)科技工作者日主持“CAA科普大講堂：北方工業(yè)大學(xué)教授劉小明：城市道路智能交通控制技術(shù)的發(fā)展”，2024年6月8日中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)青年學(xué)術(shù)年會(huì)專題論壇上做“受限非線性多智能體系統(tǒng)固定時(shí)控制” 的報(bào)告，2025年3月23日主持“CAA科普大講堂：北京航空航天大學(xué)全權(quán)教授：無人機(jī)集群控制：虛擬管道技術(shù)”，擴(kuò)大了學(xué)術(shù)影響力。
感謝中國(guó)科協(xié)和中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)在項(xiàng)目托舉期間對(duì)我的支持和幫助，衷心感謝中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)搭建的學(xué)術(shù)交流平臺(tái)，讓我有機(jī)會(huì)與自動(dòng)化領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀學(xué)者開展了多次學(xué)術(shù)交流，開闊了研究視野。特別衷心感謝我的三位推薦人曹進(jìn)德教授、黃攀峰教授、段志生教授給予我的鼎力支持！
內(nèi)容來源|學(xué)會(huì)秘書處
