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“工业装备与控制工程”专业博士点

2014年06月19日 00:00 佚名 点击:[]

工业装备与控制工程是与化工、机械、自动化、信息等学科的全面交叉和结合而形成的一体化多科型、交叉型学科,采用现代计算机技术、先进控制技术、测控技术和智能技术等,将工业过程的生产工艺技术、成套装备集成技术、设备运行技术和生产过程管理技术等进行深度集成,研究工业装备的单元性能和组合方式,对工业过程及设备进行实时监控与自动控制,使其处于最佳运行状态;研究化工、机械、自动化等行业过程具有共性的控制与优化理论相关的科学问题;提出复杂工业过程的成套装备技术以及智能制造、智能控制与优化理论和方法,包括工业装备制造的信息化、装备组合的智能化以及工业过程的优化调度、实时检测、智能控制和节能减排等技术。

我校动力工程及工程热物理一级学科博士点,是研究能量以热和功及其它形式在转化、传递过程中的基本规律,以及按此规律有效地实现这些过程的设备及系统的应用科学及应用基础科学。动力工程及工程热物理学科,在整个国民经济和工程技术领域内起着支持和促进的作用,在工学门类中占有不可替代的地位。常规能源的短缺、人类环境保护意识的增强,使节能、提高能效和发展新能源及其它可再生能源成为本学科的重要任务。

工业装备与控制工程学科,以我校“动力工程及工程热物理”一级学科博士点为依托,以其热能转换过程的设备及系统为主要研究对象,应用自动化技术、信息技术、计算机技术、智能制造技术等相关理论和方法,形成自身独立的理论体系和实践范畴,可进一步促进工业设备和系统的总能化、集成化、自动化、无污染化以及向多元化能源结构的转移。从而,对动力工程及工程热物理一级学科的发展将会起到有力的推动作用,在学科交叉与渗透中表现出突出的活力,将在过程单元设备和成套装备的优化设计、工业系统和设备自动控制及优化调度、能源高效利用、洁净燃烧、远程节能以及热能转换与传输控制等方面取得新的结果和突破,对绿色工业、绿色制造等人类文明生产活动具有重大影响。

工业装备与控制工程是研究控制理论、方法、技术及其在工业装备制造和组合优化过程中应用的学科。我校本学科经过多年的探索和研究已相继形成了如下5个具有鲜明特色和优势的研究方向,相关成果已经应用到石油化工、橡胶装备、电力系统、新能源与智能电网等领域,为国家的经济发展和社会进步做出了较大贡献。

1、工业装备制造技术及应用

本研究方向主要进行高分子材料加工成型新设备的研究和开发,有50多年的历史,在橡塑加工技术及成套设备研究和开发方面,特别是在载重子午胎及工程子午胎和复合管材成套加工技术及设备的研制开发方面取得较为突出的成果,已形成了自己的优势和特色。近年来重点研究课题包括:(1)高分子材料混炼方法和混炼设备;(2)树脂基纳米复合材料制备及纳米级填料的混炼机理、方法和设备;(3)橡胶冷喂料挤出成型理论和新型设备;(4)复合材料挤出成型机理及成套设备;(5)橡胶制品硫化新技术和新型设备等。

2、复杂过程建模与控制

复杂过程的建模与控制方向重点研究工业过程与工程装备系统行为在受控后的运行状态、以及如何达到预期的动、静态性能,是动力系统控制理论与应用的研究。在理论方面,重点利用各种数学工具对系统的特性进行描述,继而进行系统建模、模型预测、优化控制等方面的研究。应用方面,将理论研究成果与计算机技术、网络传输技术、现代检测技术、智能传感技术等相结合,集成各种新型的控制器或控制系统,实现所期望的性能。

该研究方向是以工业过程和工业装备为主要研究对象,以数学方法和计算机技术为主要工具,研究控制系统理论、方法和技术,在系统建模、系统分析与集成、智能控制等方面展开深入研究,积累了很好的基础。面向复杂过程在数据驱动的框架下,提出了基于数据的非线性控制理论、基于数据的复杂系统建模方法、非线性系统的鲁棒最优控制、复杂制造过程的神经网络建模与控制等理论和方法,解决了广泛存在非线性、饱和、延迟、死区等系统不确定性对工业过程和工业装备的影响,获得了国内外同行的认可。

3、工业装备成套与信息集成技术

工业装备成套技术主要是研究工业过程中机器设备的选型、设计、制造、运输以及安装定位,将其组装成一套完整的装置,并配以必要的控制手段,对工业成套装备进行检测、试车,使其达到预定的技术要求或指标,投入生产。即,工业装备成套技术是从机器设备的确定开始,到整套装置投入生产运行为止,期间所涉及的一系列技术。其中信息集成技术则是主要研究工业成套装备中个单元设备变量信息的异构集成与共享问题,实现工业装备各异构信息在语义上的共享,实现工业过程单元设备的优化调度和智能组合,提高装备信息集成系统的整体性能和实用性。

本学科方向依托我校优势专业,在子午线轮胎数字化成套装备等方面取得了较为突出的成果,已形成了自己的学科特色,主要研究课题包括:(1)高精度自动物料输送称量配料系统研发及产业化应用;(2)轮胎动平衡试验机;(3)子午线轮胎数字化在线检测成套装备系统;(4)YLJ-J1318型轿车轮胎均匀性试验机;(5)轮胎行业数字化生产执行系统等。

4、智能传感与检测技术

工业过程智能检测与控制是自动化与电子工程学院的传统特色方向,承担了科技部和工信部重大专项课题的研究,成功地为地方企业和化工橡胶行业解决了许多技术难题,取得了丰硕的理论和实践成果。主要研究内容包括(1)“RFID轮胎芯片封装与植入技术”的研究和应用(2)高性能子午线轮胎重大装备关键技术(控制系统)的研究和开发;(3)基于SEP嵌入式微处理器电源远程控制系统的研究。

本学科方向通过一系列研究工作,包括确定超高频信号在不同介质的传输特性及天线设计,分析橡胶材料、芯片封装材料及芯片材料特性,研究芯片植入工艺,推广芯片植入方法自动化大规模生产,为软控股份、赛轮股份有限公司、黄海轮胎及中石化公司等大中型企业提供了全面技术支持和服务。同时,基于SEP嵌入式微处理器电源远程控制系统的研究工作,以中国石油天然气股份有限公司乌鲁木齐石化分公司为依托,提高了企业大型化工设备的电源管理效率和安全性能。

5、工业过程节能与优化

我国过程工业的技术与装备仍然比较落后,普遍存在能耗高和污染环境等问题。本学科方向主要进行过程工业中的传热、传质、流动等传递过程以及过程工业中能量形式转换过程的节能减排新技术与新设备的研究与开发,有着50多年的历史,在高能耗关键设备的节能改造与开发、传热强化技术与装备研制、能量系统的优化以及过程工业气体净化技术、新能源利用技术等方面取得较为突出的成果,已形成了自己的优势和特色。

本学科方向主要研究内容包括:(1)高耗能过程工业节能的过程强化理论;(2)高能耗关键设备的节能改造及开发;(3)太阳能光-热转换过程基础研究;(4)大规模新能源发电及并网技术;(5)柔性直流输电系统技术。

招生信息请点击:http://grad.qust.edu.cn/more.asp?id=2&cid=20

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