2020年度代表性成果

奖励名称：2020年国家科技进步奖特等奖

成果名称：歼15舰载机

参与人员：许希武、陈国平、聂宏和陆志良及其团队

成果简介：

歼15是我国自主研制的首型舰载机，是具有标志性和世界先进水平的多用途重型舰载战斗机，对于我军战略转型、走向深蓝具有划时代意义。重点实验室深度参与歼15研制工作，在歼15型号项目集成并行团队（IPT）中，许希武教授出任机体结构强度副总设计师，陈国平教授和陆志良教授为主任设计师，聂宏教授及其团队为重要研制团队，主攻新型结构强度、起降动力学、颤振抑制和舰载机起降装置等，为我国战机实现从陆基到舰基的跨越做出重要贡献。

许希武教授团队深度参与歼15强度设计原则制定，总体结构强度设计、机体结构损伤容限和耐久性设计、折叠翼结构强度分析与设计、舰载机结构防腐设计策略；陆志良教授团队提出了跨声速颤振的时域高效算法和颤振边界预测技术，为歼15首飞提供了必需的跨声速颤振特性评估；陈国平教授团队提出了包含航母运动、甲板、拦阻索、起落架缓冲系统、拦阻钩的全弹性舰载机着舰动力学仿真分析模型，攻克了新机型设计缺少相应的载荷输入的难题，为舰载机结构设计、强度校核提供了可靠的载荷输入条件，应用于歼15的精细化建模和动载荷识别等，满足战技指标要求；聂宏教授团队提出了起落系统变拓扑机构、多级多相缓冲、机舰起落系统动力学适配等关键技术，发明了多种多相组合缓冲和变拓扑机构，提出离散法与摄动法相结合的瞬态动力学分析方法，研制了拦阻动力学测试装置，准确获得拦阻钩甲板碰撞、机轮压索振动和挂索冲击等动力学响应，推动了我国舰载机和新型战机起落架设计技术的发展。部分成果获2020年度国家科技进步特等奖（第九完成单位，获奖唯一高校）。

实验室研究团队承担的部分任务

省部级奖励

奖励名称：2020年度江苏省科学技术奖一等奖

成果名称：智能故障诊断与调节技术及其轨道车辆应用

获奖人员：姜斌，陆宁云，冒泽慧等

成果简介：

随着自动控制理论与新一代传感、通讯、网络、智能计算等信息技术的深度融合，以高速列车为典型代表的现代轨道交通运载工具已演变成为集信息感知、动态控制与信息服务为一体的信息物理系统，其拓扑结构的高度复杂、系统功能的紧密耦合、外部环境的随机多变、以及对控制性能的更高要求，导致系统运行的安全性和系统设备的可靠性面临巨大挑战，迫切需求具有更准确、更快速、更灵活、更自主的智能故障诊断与调节的新理论和新方法，以全面提升系统安全性和可靠性。

项目组在国家自然科学基金重大项目、国家973项目子课题等支持下，重点解决了非线性系统智能建模、模型不确定性和未知干扰下的微小和复合故障智能诊断和调节方面的科学问题以及在轨道车辆系统应用中的技术瓶颈，取得主要创新性成果如下：

1．针对系统内部复杂性，构建了复杂非线性系统自主诊断和可靠调节的综合设计理论框架，揭示了故障下非线性系统智能建模机理，提出了自适应故障估计和自学习容错控制的设计方法，攻克了复杂非线性系统难以准确建模、快速诊断与可靠容错的难题；

2．针对系统外部复杂性，发掘了未知干扰和随机噪声对故障残差的影响机理，建立了故障检测阈值与检测性能（误报、漏报率）之间的等式关系，提出了非线性采样控制系统的主动容错控制新方法，解决了外部不确定性下故障诊断与调节的鲁棒性和快速性难以兼顾的难题；

3．针对系统故障复杂性，揭示了闭环控制结构下的故障演变机理，提出了全息可测量故障信息残差（ToFMIR）新概念，构建了模型、知识和数据相融合的微小和复合故障检测、隔离和最优估计设计框架，显著提升了早期故障检测和复合故障隔离性能；

4．面向轨道车辆工程应用，发明了多项高速列车牵引系统、城轨列车车门系统、铁路沿线安防系统的智能监测、诊断和预测创新技术，解决了实际工程系统在复杂约束条件下的故障诊断与调节技术应用难题，提升了轨道车辆系统安全可靠性，取得了良好经济和社会效益。

项目5篇代表作均发表于本领域国内外权威期刊，他引总数436次（单篇最高他引 146次），已获7位国内外院士、17位IEEE Fellow、重要期刊主编等著名学者70余次论文引用和正面评价。面向轨道车辆工程应用，已授权发明专利 19项，分别在“复兴”号高速试验车、广州等多个城市26条地铁线路、上海铁路局4个机务段轨道线路中实现工程应用，新增产值逾3.84亿，新增利润约6600万元，为提升我国轨道车辆的可靠性和安全性提供了重要技术支撑。

其他重要成果及业绩

重要业绩：超声电机应用于“行云二号工程”，在轨性能良好

主要参加人员：赵淳生，杨淋 等

业绩简介：

赵淳生院士领衔研制的超声电机成功应用于我国首次尝试低轨卫星星间激光链路技术验证的“行云二号”任务双星星间激光通信终端，在轨动态性能和高精度指向性能国际一流

感谢信与含有超声电机的激光通信终端示意图