2004_面上_视觉反馈的非完整控制系统镇定.doc

国家自然科学基金申请书 您现在不能检查保护文档或打印文档，请根据以下三个步骤操作： 1)如果您是Word2000或以上版本用户，请把Word宏的安全性设为:"中" 方法: Word菜单->工具->宏->安全性->安全级,设置为"中" (如果您是Word97用户，继续执行以下步骤) 2)关闭本文档，重新打开本文档 3)点击"启用宏"按钮，即可开始填写本文档或打印了 申请代码： F030103 受理部门： 收件日期： 受理编号： 第 14 页 版本1.029.231 国家自然科学基金 申 请 书 资助类别：面上项目 亚类说明：自由申请项目 附注说明： 项目名称：视觉反馈的非完整控制系统镇定 申 请 者：乔力 电话： 021-64310000 依托单位：上海交通大学 通讯地址：上海市徐汇区 邮政编码：200031 单位电话：021-62932574 电子邮件：qaoli@ 申报日期： 2004年3月10日 国家自然科学基金委员会 基本信息1UT1hHnD 申 请 者 信 息 姓名 性别 男 出生 年月 1968年4月 民族 汉族 学位 博士 职称 副研究员 主要研究领域 非线性控制、机器人动力学与控制以及鲁棒控制 电话 021-64310000 电子邮件 qaoli@ 传真 021-64720002 个人网页 工作单位 上海交通大学 /电气工程学院 在研项目批准号 shlgX455 依托单位信息 名称 代 码 20003001 联系人 孙海健 电子邮件 jijinke@ 电话 021-62932574 网站地址 合作单位信息 单 位 名 称 代 码 项 目 基 本 信 息 项目名称 资助类别 面上项目 亚类说明 自由申请项目 附注说明 申请代码 F030103:非线性系统理论 基地类别 预计研究年限 2005年1月 — 2007年12月 研究属性 应用基础研究 申请经费 22.0000万元 摘 要 项目研究内容和意义简介（限400字）：现有的传统非完整控制系统镇定控制器设计方法大多假定环境、任务以及系统的状态估计都是已知的。实际问题并非如此，例如无人驾驶的飞行器控制、随机目标跟踪以及机器人编队等很难提前知道系统的任务和状态的直接量测信息。然而这些参量利用视觉系统是很容易得到的。近年来视觉伺服在机器人领域得到了大量应用。本项目试图利用视觉量测信息，将非完整控制系统的任务映射到视觉空间中，在视觉空间中考察这一问题。从控制理论的角度，将量测和控制结合起来，研究在视觉坐标系下这类系统镇定问题的理论和方法。采用视觉伺服的优点是它可以模拟人的视觉器官、对环境实施非接触量测以及改进系统的性能等。这一项目的难点和关键问题是从三维空间到二维图象空间的未知的时变非线性变换。 该项目的成功实施，将对平面移动机器人，欠驱动机器人，水下机器人、 空间探索机器人等具有非完整约束的机械系统镇定控制性能的改善产生积极影响。 关 键 词(用分号分开，最多5个) 非完整系统控制、视觉伺服、镇定 项目组主要成员(杰出青年科学基金不填此栏) 编号 姓 名 出生年月 性别 职 称 学 位 单位名称 电话 电子邮件 项目分工 每年工作时间（月） 1 1972-6-10 男 博士后 博士 Michigan State University 1-517-432-2888 shenyan@egr.msu.edu 控制方法和视觉伺服 3 2 1949-7-30 男 教授 学士 上海交通大学 021-64743202 juzipei@sh.online 控制方法 6 3 1969-11-9 男 讲师 博士 上海交通大学 021-64663625 jianxz@ 控制方法和信息融合 6 4 1976-10-28 男 讲师 硕士 上海交通大学 021-64317954 chengtaodu@ 控制方法及实验仿真 6 5 1976-11-4 女 讲师 硕士 上海交通大学 021-64317954 dyfs03@ 控制方法 6 6 1968-9-23 女 讲师 硕士 上海交通大学 021-64317954 x01@ 伺服控制与实验研究 6 7 8 9 总人数 高级 中级 初级 博士后 博士生 硕士生 8 2 4 2 说明: 1. 高级、中级、初级、博士后、博士生、硕士生人员数由申请者负责填报，总人数自动生成。 说明: 2. 项目组主要成员不包括项目申请者。 经费申请表 （金额单位：万元） 科目 申请经费 备注（计算依据与说明） 一.研究经费 14.5000 1.科研业务费 8.5000 （1）测试/计算/分析费 2.0000 图象加速卡及相关软件 （2）能源/动力费 （3）会议费/差旅费 4.0000 三年,3人次国内会议,3人次国外会议费 （4）出版物/文献/信息传播费 2.5000 论文2万,文献检索及网络费0.5万 （5）其它 0.0000 不可预知的费用,如临时更换配件等 2.实验材料费 0.0000 （1）原材料/试剂/药品购置费 （2）其它 3.仪器设备费 1.7000 （1）购置 1.7000 摄象器材 （2）试制 4.实验室改装费 2.3000 主要是地面要保证一定的光滑度,便于实验. 5.协作费 2.0000 部件加工及运输费 二.国际合作与交流费 3.5000 1.项目组成员出国合作交流 1.5000 1人次出国交流1-2个月的费用 2.境外专家来华合作交流 2.0000 两人次境外专家来华合作交流的费用 三.劳务费 3.0000 研究生劳务费 四.管理费 1.0000 合 计 22.0000 与本项目相关的 其他经费来源 国家其他计划资助经费 0.0000 其他经费资助（含部门匹配） 0 其他经费来源合计 0.0000 国家自然科学基金申请书 报告正文 (一) 立论依据和研究内容 1. 项目的立项依据 对系统的某一平衡点而言，系统的镇定问题是研究如何设计一个控制器使得闭环系统对包含该平衡点的某一区域中的任何初值，其运动轨迹都能渐近收敛到该平衡点。这是研究系统从一个状态精确地运动到另一状态以及系统跟踪控制问题的基础。自上世纪八十年代以来，随着机器人和自动驾驶技术的发展，迫切需要考虑受控对象与环境接触的非完整约束下的镇定控制问题。在随后的二十多年内，这一问题成了控制理论界研究的热点之一。国际上上世纪80年代至90年代中期，对非完整系统镇定控制的研究主要是针对由非完整约束方程导出的非完整运动学系统进行的，并取得了如非光滑控制器、时变控制器以及混合控制器等一大批理论结果[1]。由于实际系统是动力学系统, 在对系统性能要求较高的情况下通常不能忽略系统的动力学部分。因此自90年代后期国际上更加注重非完整动力学系统镇定的控制研究。通常采用速度跟踪的思想将对非完整运动学系统设计的控制律推广到非完整动力学系统，这种研究一般依赖于非完整系统的准确动力学模型[2，3，4]。考虑到非完整动力学系统控制研究具有很强的实际应用背景，而对实际系统一般无法建立精确模型，且不可避免地受到各种干扰的影响，必须研究不确定非完整动力学系统的有效控制方法。目前国内外在这方面的研究还刚刚起步，值得一提的是我国学者对参数不确定非完整动力学控制系统，在镇定控制方面也做出了一定的贡献[5,6,7]。此外，近两年来关于有外界扰动和传感器噪声情况下的非完整运动学鲁棒镇定控制问题也有所论及[8]。 然而这些设计方法大多都假定系统的环境、任务以及系统的状态都是可以直接量测的。许多实际问题并非如此，例如无人驾驶的空间探测器、随机目标跟踪以及机器人编队等,其环境、任务的复杂给系统标定、状态和目标量测带来了很大困难。但这些环境和目标参量利用视觉系统是容易描述的，在摄象机的图象平面内考察非结构环境下的、不便直接量测的系统控制问题是很直观和方便的。 本项目就是试图利用视觉量测信息，从控制理论的角度，将量测和控制结合起来，研究在视觉坐标系（指摄象机坐标系或图象坐标系）下非完整控制系统镇定问题的理论和方法，为进一步从理论和实际的结合上研究非完整控制系统开拓新的思路。 采用视觉伺服的优点是它可以模拟人的视觉器官、对环境实施非接触量测以及便于对非结构环境和目标进行量测等。 视觉伺服的一个关键问题是从三维空间到二维图象空间的未知的时变非线性变换（未知深度）,由此派生出新的视觉平面内系统的可控性、可观性以及与原系统控制性能的关系问题，这也是本项目的难点和重点。 视觉伺服的概念最早产生于上世纪70年代末期，Hill和Park将其用在闭环系统中来控制机械手的终端执行器[9]，然而由于当时视觉系统的采样速率很低，控制效果不太理想，正是由于这个原因，视觉伺服的发展经历了十分缓慢的10年。随着计算机技术的发展，自上世纪90年代，特别是近年来，这一技术在机械手领域得到了快速发展（包括基于位置和图象的视觉伺服）[10,11]。在文[12]中，对于一类机载摄象机的平面非完整移动机器人，在假定深度和视觉系统的内外参数已知的情况下，讨论了地面线性曲率轨迹跟踪的局部镇定问题。这些成果为从视觉空间探讨一般非完整控制系统的镇定问题提供了极大的可能性。 目前航天飞机的某些控制品质不好，据说就是因为设计控制器时没有考虑这种非完整约束特性，而视觉对这类系统又是重要的传感器。此外，装有摄象头的无人驾驶的汽车在光滑的路面上行驶时，防滑控制也是十分突出的问题。因此，将视觉和非完整系统综合起来考虑其镇定问题是十分必要的。这一项目的成功实施，将对控制理论的发展产生积极的影响。同时，它也将大大地改善一类机械系统，如非完整平面移动机器人、欠驱动机器人、水下机器人以及空间机器人的控制性能。 参考文献 [1]. H.Y.Kolmanovsky and N.H. Mcclamroch. Development in Nonholonomic Control Problems. IEEE Control Systems, 1995, 5, pp. 20—36. [2]. Kolmanovsky I and McClamroch H, Hybrid feedback laws for a class of cascade nonlinear control systems, IEEE transaction on Automatic Control, 1996,vol.41, pp.1271-1282. [3]. Sordalen O J and Egeland O, Exponential stabilization of nonlinear driftless control systems via time-varying homogeneous feedback, IEEE Trans.AC. 1997, vol.42, no.5. pp.1364-1373. [4]. Kolmanovsky I V, Reyhanoglu M et al. Discontinuous feedback stabilization of nonholonomic systems in extended power form. Proceedings of the 33rd CDC, Lake Buena Vista, FL-December, 1994. 3469-3474. [5]. Wenjie Dong, Yangsheng Xu, and Wei Huo, On stabilization of uncertain dynamic nonholonomic systems", International Journal of Control, 2000,73(4), pp.349-359. [6]. Dong Wenjie，Xu Wenli. Adaptive Tracking Control of Uncertain Nonholonomic Dynamic System. IEEE Trans. On Automatic Control，2001，46(3), 450-455. [7]. Qaoli, Wei Huo, Dalong Tan, Yuechao Wang, Stabilization of Uncertain Nonholonomic Dynamic Systems with Bounded Inputs, CONTROL THEORY AND APPLICATION, 2000, Vol.17, No.6, pp. 831-835. [8]. E.Valtolina and A.Astolfi, Local Robust and regulation of chained systems, Syst. Control Lett., 2003, Vol.49, No.3, pp.231-238. [9]. J. Hill and W.T. Park. Real time control of a robot with a mobile camera. 9th International symposium on Industrial Robots, pp.233-246, March 1979. [10]. S. Hutchinson, G. D. Hager and I. Peter, A Tutorial on Visual Servo Control, IEEE Transtractions on Robotics & Automation, 1999, 12(5), pp. 2651-670. [11]. T. Hamel and R.Mahony. Visual servoing of an under-actuated dynamic rigid-body system: An image based approach. IEEE Transtractions on Robotics & Automation, 2002, 18(2), pp. 187-198. [12]. Yi Ma, Jana Koˇseck´a, and Shankar S. Sastry. Vision Guided Navigation for a Nonholonomic Mobile Robot. IEEE Transtractions on Robotics & Automation, 1999, 15(3), pp. 521-536. 2． 项目的研究内容、研究目标和拟解决的关键问题 研究目标： 本项目研究的目标是利用视觉量测信息在视觉空间中探讨非完整控制系统镇定问题的理论和方法。 研究内容： 1. 利用单目和双目视觉，分别讨论平面非完移动机器人运动学和动力学模型在视觉空间中的表示，考虑用视觉信息表示的系统镇定问题的控制器设计。 2. 由于视觉系统的采样频率相对较低，直接使用视觉速度误差较大，如何不利用视觉速度来设计控制器。 3. 由于量测的误差，如何利用多特征点的视觉信息来设计镇定控制器。 4. 在不校准视觉系统内外参数（坐标系间的移动和旋转误差以及焦距和象素的缩放比等）下，讨论其鲁棒控制问题。 5. 考虑较一般的非完整控制系统镇定问题的控制器设计。 6. 搭建由平面非完移动机器人和视觉传感器的实验平台，对上述方法进行实验检验。 拟解决的关键问题 1． 视觉空间中原系统镇定控制问题的描述及视觉空间中系统的镇定控制器设计。 2． 由于量测误差，如何用多特征点信息的来考虑这类系统的镇定 问题 3． 由于视觉速度相对较慢，如何不用视觉速度来实现镇定控制器设计。 4． 这类系统不校准视觉参数下的鲁棒镇定控制器设计。 5． 拟采取的研究方案及可行性分析 研究方法：该项目首先从单目视觉下平面非完整移动机器人镇定问题的表示出发，探讨该控制系统在视觉空间内的镇定控制器设计，而后将这种方法推广到双目视觉（用来确定深度信息）下的非完整机器人镇定问题中。在此基础上，讨论视觉伺服反馈下一般非完整控制系统的镇定问题。对于每一种情形，在讨论精确模型的同时，还将讨论不确定模型下的鲁棒控制问题。将要运用的分析工具包括Lyapunov稳定性分析方法，Backstepping 技术以及变结构控制方法等。 技术路线： 1.首先利用单目摄象机来探讨平面非完整移动机器人在视觉平面内的表示，研究其镇定问题的控制器设计。 2.进一步考虑多特征点的镇定问题和不校准视觉参数下的鲁棒镇定控制问题，在这一研究中将利用刚体的属性来确立不同特征点之间的关系，从而使问题得以简化。 3.视觉系统的采样频率比电机伺服频率要低不少，为了减少误差，一般在控制器设计中尽量不使用视觉速度。可使用滑模控制来处理这一问题。 4.其次，利用双目摄象机来探讨平面非完整移动机器人的上述问题。使用双目视觉的好处是便于对深度信息进行估计，但确定不同摄象机间的对应关系需要一定的时间；使用单目视觉的好处是省去了不同摄象机间的对应关系，缺点是深度信息估计困难。 5.最后，对于较一般的非完整控制系统，考虑在视觉空间给出其任务，然后研究视觉空间中对应系统的镇定等问题。 6．对机载单目摄象机的平面非完整移动机器人，针对设计的控制器进行仿真和实验研究，进一步检验设计方法的有效性。 可行性分析： 我们曾对几类不确定非完整系统的鲁棒镇定控制问题做过深入的探讨（博士论文的主要内容）。在中国科学院做博士后期间，对平面移动机器人的特性比较了解。在香港中文大学工作期间，与合作者对平面非完整移动机器人的镇定控制器提出了控制受限下镇定问题的一套理论和方法，并做过对比仿真试验研究。另外还提出并证明了不校调视觉参数下基于视觉伺服反馈的机器人鲁棒镇定控制器的收敛性,并对于3个自由度的机械手做过大量的基于视觉伺服（包括基于位置的和基于图象）的跟踪控制的理论和实验研究，以及多特征点的鲁棒镇定问题研究。此外,本项目组的成员,由从事控制理论和机器人视觉伺服的成员牵头,辅以信息处理和检测技术的有实力人员组成,加上我们前期的基础工作，必将会高质量地完成所承诺的研究任务和内容. 4.本项目的特色与创新之处 本项目的特色是将视觉量测与非完整控制系统结合起来，从控制理论的角度探讨用视觉空间表示的系统如何更实际更有效地映原系统的控制性能，目的使非完整控制系统的理论研究更符合实际。 本项目的创新之处有如下几点： a) 将视觉伺服反馈与一般的非完整控制系统综合起来加以研究 b) 视觉空间表示的非完整控制系统的性能分析 c) 刚体属性用于多特征点跟踪控制 d) 不用视觉速度下的镇定控制器设计. 5.年度计划及预期研究结果 先讨论比较熟悉的基于视觉伺服的非完整移动机器人镇定控制问题，寻找一些启发性的结果。然后结合这些结果，再考虑一般的基于视觉伺服的非完整控制系统的研究。具体计划如下： 2005年1月2005年12月 l 基于单目视觉伺服的平面非完整移动机器人镇定控制研究（包括稳定性分析、镇定控制器,鲁棒控制器设计和实验研究）。 l 安排一人次为期2到3个月的国外学术访问交流，完成2篇论文。 2006年1月2006年10月 l 基于双目视觉伺服的平面非完整移动机器人镇定控制研究（包括稳定性分析、镇定、鲁棒控制器设计和实验研究）。 l 与美国密执根大学和香港中文大学以及中国科学院沈阳自动化所就基于视觉伺服的运动载体控制问题做学术交流。完成3篇论文。 2006年11月2007年12月 l 基于单目视觉伺服的非完整控制系统镇定研究。完成2-3篇论文。 l 基于双目视觉伺服的非完整控制系统镇定研究。完成2篇论文。 l 撰写总结和研究报告。 预期的研究成果、考核指标及提供成果的形式 1. 预期本项目结束之后，将对基于视觉的非完整控制系统有一个系统全面地认识，提出研究这类系统的理论框架,争取达到国内外领先水平. 2. 将发表本领域EI检索8篇文章，其中，在国外本领域优秀期刊上录用1-2篇文章。 3. 培养6个研究生。 4. 组建由平面非完移动机器人和视觉传感器的实验平台。可对社会开放,供同行,研究生和本科生从事控制理论,机器人和视觉伺服反馈方面的理论和实际研究。 5. 完成研究工作报告并进行项目鉴定。 (二) 研究基础与工作条件 1.工作基础:有关的研究工作积累和已取得的主要工作成绩分述如下： 1对于运动学可化为链式的非完整动力学系统, 用变结构控制方法给出了系统的指数镇定律. 新颖之处为: 用变结构控制直接针对系统动力学模型进行设计而且设计简洁（《自动化学报》，见下面论文选编[3]EI检索）. 2 对于运动学满足可控性秩条件的不确定的非完整动力学系统, 用齐次反馈给出了系统的指数镇定律. 创新点为:设计方法上是变结构控制结合齐次反馈; 是现有非完整动力学系统镇定律中能够镇定的系统类最广且收敛速度为指数的控制律（《自动化学报》已录用，见下面论文选编[6]）. 3对于运动学可化为链式的控制受限的确定的非完整动力学系统, 用变结构控制方法给出了系统 的镇定律. 创新之处为: 这是个新问题, 提供的多步变结构控制方法为进一步研究这类系统的控制问题开拓了新的思路（《自动化学报》，见下面论文选编[8] EI检索）. 4对于运动学可化为链式的控制受限的不确定非完整动力学系统, 用变结构控制方法给出了系统 的镇定律. 创新之处为: 这是个新问题, 提供的多步变结构控制方法为进一步研究这类系统的控制问题开拓了新的思路（《控制理论与应用》，见下面论文选编[9] EI检索）. 5 对于运动学可化为链式的状态受限的确定的非完整动力学系统, 用变结构控制方法给出了系统 的镇定律. 这是以前未见过的研究且很有实际意义,申请人提供的多步变结构控制方法为进一步研究这类系统控制和状态均受限下的控制问题打下了基础（《控制理论与应用》，见下面论文选编[12] EI检索）. 6对于运动学可化为多链式的状态受限的确定的非完整动力学系统, 用变结构控制方法给出了系统 的镇定律. 这是以前未研究过且很有实际意义的新问题, 提供的多步变结构控制方法为进一步研究这类系统控制和状态均受限下的控制问题打下了基础（2000年10月中国博士后学术大会优秀论文,下面论文[15]）. 7对于控制受限的非完整平面移动机器人, 设计了运动学和动力学镇定律. 创新之处为: 在设计这类系统的控制律时, 使用这种方法, 控制工程师们可以不用关心控制量是否超出了实际允许的限度, 因为这在理论上得到了保证(与香港中文大学的合作成果，见下面论文选编[18])。 8不校调视觉参数下基于视觉伺服的机械手鲁棒跟踪控制（2002年邀请论文）. 该论文有三个特点：一是设计多特征点跟踪控制器，二是未知视觉参数；三是不利用视觉速度，并且对固定的单目视觉下，对三自由度的机械手进行了实验，验证了设计方法的有效性(与香港中文大学的合作成果，见下面论文选编[17])。 2. 工作条件 本研究室有两台Del 奔IV工作站,两台Del 奔IV微机,一部商用4轮平面移动机器人和一台Cannon摄象机,基本上能满足硬件要求.本课题组有理论功底扎实和实践经验丰富的博士,博士后,教授以及一些能力很强的硕士组成.实验场地,水电,燃料,环保等都有保障。 3. 申请人简历 申请者研究工作简历 ××是副研究员。于1999年3月获航空航天大学博士学位,导师李鹏， 专业是控制理论与控制工程, 研究方向为非线性控制, 智能控制, 鲁棒控制, 机器人动力学与控制. 1995年至1999年参与国家自然科学基金(69774009)项目 “非完整约束条件下动力学系统的镇定”, 主要负责从事不确定非完整动力学系统的鲁棒镇定研究. 1999年至2001年, 中国科学院自动化研究所博士后, 主持中国科学院基地创新项目“约束条件下非完整机器人系统的控制”(F990116), 提出了控制和状态受限下非完整机器人控制的理论和方法; 在此期间, 还参与了国家863项目“多机器人系统集成平台”, 主要负责多机器人避碰, 协调, 跟踪和编队的控制方法研究. 2001年5月至2002年11月, 任香港中文大学自动化与计算机辅助工程系副研究员, 主要从事控制受限下非完整平面移动机器人的稳定性研究以及基于视觉伺服的机械臂的鲁棒跟踪控制研究. 2002年至2004年, 获得上海理工大学人才引进基金和上海市教育委员会发展基金的支持, 继续从事基于视觉伺服的机器人控制研究. 曾经获得过2000年中国博士后学术大会优秀论文和2001年中国科学院王宽城博士后工作奖励基金奖励. 近年来, 发表论文近二十篇,其中EI检索7篇.多次应邀为《自动化学报》,《控制理论与应用》, IEEE Transactions on Robotics and Automation, ASME Journal of Dynamics, Control, and Measurement等刊物的投稿论文审稿. 获得科研成果、荣誉称号、发表的著作、论文名称 l 优秀论文: 2000年10月，中国博士后学术大会，北京 l 2001年中国科学院王宽城博士后工作奖励基金 论文选编: [1] …… 第一合作者---申延学历和研究工作简历 研究工作简历: 申延博士后分别于1994年和1997年从北京大学接受工程学士学位（机械电子工程）和工程硕士学位（机电控制及自动化）；2002年在香港中文大学，获颁机械与自动化哲学博士学位。目前，在美国密西根州立大学机器人与自动化实验室从事博士后研究工作。1996年获得徐特立奖学金。1997年，因在机器人触觉临场感方面的卓越研究工作而获得北京理工大学优秀硕士论文奖。同年，于全国敏感元件与传感器学术会议（STC'97）上, 论文被评为优秀论文。2001年IEEE国际机器人与自动化大会（IEEE ICRA2001）上, 在机器人不校准视觉伺服方面的工作获得最佳视觉论文奖（the Best Vision Paper Award）的最终提名（Finalist）。目前，申延博士在国际，国内相关的学术刊物及会议上已发表超过30篇的学术论文 ，同时拥有一项中国国防发明专利和一项中国实用新型专利。研究兴趣包括：机器人视觉伺服，自适应控制，机器人感知，触力觉接口及建模，微操作及微装配，动力学系统建模与测试等。在相关的学术领域，申博士是一个活跃的IEEE 会员和多个国际学术刊物和会议的审稿人，其中包括：IEEE Transactions on Robotics and Automation，IEEE/ASME Transactions on Mechatronics，IEEE Transactions on Industrial Electronics，Asian Journal of Control，IEEE International Conference on Robotics and Automation，和IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems。 论文选编: 1. Yan Shen, Dong Sun, Yun-Hui Liu, and KejieLi. Asymptotic Trajectory Tracking of Manipulators Using Uncalibrated Visual Feedback. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, Vol. 8, no. 1, pp. 87-98, March 2003. 2. …… 第二合作者---巨人研究工作简历 巨人教授研究工作简历如下: 1. 七.五 国家重大科技攻关项目----自控系统的可靠性研究和攻关项目的可靠性验收，参与完成。 2. 八.五 国家重大科技攻关项目----DCS系统可靠性研究，参与完成。 3. 机械工业部科技基金项目----照相机可靠性研究，主持完成。 4. 九.五 国家重大科技攻关项目-----核电站仪表可靠性，安全性研究，主持完成。 5. 九.五国家重大科技攻关项目------核电站仪表耐高温，抗地震性能的研究，参与完成。 6. 国家计量科学院项目-----热流计的研制，参与完成。 7. 上海市科技发展基金项目-----虚拟仪器在过程控制系统中的应用，主持完成。 8. 上海市科技发展基金项目-----过程控制实验系统的研究，主持完成。 9. 上海市科技发展基金项目------系统集成技术在中小锅炉控制系统中的应用，主持，在研。 获奖情况: 获机械电子工业部科技进步三等奖，二等奖各一项，获上海市科技进步三 等奖一项。 第一作者的部分论文: 1特大口径电磁流量计的标定, 计量学报(2000)， 2 …… 第三合作者---见学历和研究工作简历 研究工作简历: 见, 博士, 2003年3月毕业于中国科学院上海技术物理研究所，电子科学与技术专业。工学博士,研究方向：信号与信息处理。2000年到2003年度，在湖北大学任教，湖北省优秀青年骨干教师培养对象．近几年来，主持完成了中国科学院创新项目：MCT1024X1焦平面成像关键技术研究；作为电子学负责人，参加了总装《XX高分辨率红外成像关键技术研究 》、 总装《 XX扫描型红外相机技术研究》两个项目的研究，积累了相当的实践工作经验．多次获得教育先进工作者及优秀研究生称号。在完成和参加项目的过程中，对信号与信息处理有一定的研究，在光学设计、信号与信息处理、系统设计等方面具备一定的优势。 部分论文: 【1】 见， 【2】 第四合作者---毒学历和研究工作简历 研究工作简历: 毒，硕士,讲师,1993．9-- 1997.7，工业大学自动化专业学习并获工学学士学位；1997．8-- 2000.7，上海电机厂有限公司设备工程公司从事电气控制系统的设计开发和电气设备的安装调试、维修改进工作；2000．9--2003.6 江南大学，攻读控制理论与控制工程专业硕士学位并获硕士学位；2003.6至今，上海交通大学工作。 部分论文: 1、《基于单片机的智能交通流量检测器设计与实现》，<<微处理机>>（《中国核心期刊（遴） 数据库》收录用刊）， 第五合作者---定学历和研究工作简历 研究工作简历: 定，硕士，讲师,1998工业大学获学士学位，自动化专业；2002于中南大学获硕士学士，模式识别与智能系统专业。1998年6月至1999年8月参加广州市珠江钢铁集团（公司）建设工程项目：变电所和主厂房电气安装与调试工程（与西门子德国工程师合作）。1999年9月至2002年4月独立完成国家计委高技术示范工程《岭南铅锌集团铅锌生产过程综合自动化集成技术产业化示范工程》的一个项目：精炼过程的检测与故障诊断系统，与他人合作完成其中另两个项目：熔炼过程炉况动态仿真及故障诊断系统和熔炼过程智能集成控制系统，又与他人合作开发DCS实验室和Lonworks现场总线控制系统。 部分论文: （1）《密闭鼓风炉的混合故障诊断方法》于2001年8月发表在《第二十届中国控制会议论文集》 ……. 第六合作者---徐和研究工作简历 研究工作简历: 定,硕士,讲师,1990.8 至1998.8,在机械厂工作；1998.9至2001.6,湖南大学电气与信息工程学院研究生；2001.6至今 在上海理工大学工作。 1998年3月～1998年5月 承担铜管拉伸机的PLC电气控制系统的设计与调试。 1999年11月～2000年5月承担益阳电厂辅控网络系统煤处理部分中两个PLC站的下位机设计。 1999年10月～2001年4月从事静止无功串联补偿器的研究。（硕士论文） 2001年10月～2002年6月 参与智能空调实验室的建设与开发工作。 2003年9月至今 参与自动控制实验室的建设与开发工作。 2003年10月～2003年12月在德国汉堡大学做访问学者。 部分论文: 变电站无功电压自动调节装置, 一作,按标准书写。 静止无功串联补偿器及其应用, 一作, （三）承担科研项目情况 申请人目前承担两个项目: 2003.9--2005.8: 主持“基于视觉伺服的机器人控制”（上海交通大学人才引进基金资助）。 正在研究之中(3万)。 2004.4--2006.3: 主持“基于视觉伺服的非完整系统控制”（上海市教育发展基金资助）。 已批文(6万)。 下面两页是本项目第一合作人申延涛承诺的扫描件，原件随纸质材料。 . 国家自然科学基金申请书 签字和盖章页(此页自动生成,打印后签字盖章) 申 请 者：乔力 依托单位：上海交通大学 项目名称：视觉反馈的非完整控制系统镇定 资助类别：面上项目 亚类说明：自由申请项目 附注说明： 申请者承诺： 我保证申请书内容的真实性。如果获得基金资助，我将履行项目负责人职责，严格遵守国家自然科学基金委员会的有关规定，切实保证研究工作时间，认真开展工作，按时报送有关材料。若填报失实和违反规定，本人将承担全部责任。 签字： 项目组主要成员承诺： 我保证有关申报内容的真实性。如果获得基金资助，我将严格遵守国家自然科学基金委员会的有关规定，切实保证研究工作时间，加强合作、信息资源共享，认真开展工作，及时向项目负责人报送有关材料。若个人信息失实、执行项目中违反规定，本人将承担相关责任。 编号 姓 名 工作单位名称 项目分工 每年工作时间(月) 签 字 1 申延 Michigan State University 控制方法和视觉伺服