智能无人系统能自主的完成复杂任务，具有自主性、智能性、协同性等特征，覆盖了智能机器人、智能无人机、无人驾驶、群体智能等领域，是人工智能的主要研究方向之一。贺威教授团队长期致力于智能无人系统的控制理论与方法研究。本次申请吴文俊人工智能自然科学奖项的项目成果研究历时六年，针对柔性无人系统的高精度控制、具有多约束条件的智能控制和不确定系统的自适应控制三个方面展开了深入地研究与探索，提出了智能无人系统基于偏微分方程的建模方法和边界控制方法、基于神经网络的智能控制方法以及基于状态和输出反馈的自适应控制方法，推动了智能无人系统控制理论与方法的发展。本项目的20篇主要代表性论文均发表在IEEE汇刊及Automatica等本学科著名期刊上，SCI他引1705次，其中15篇入选ESI高被引论文。8篇代表性论文，SCI他引923次，全部入选ESI高被引论文，其中4篇SCI他引超100次，单篇最高SCI他引318次。

纯电动车用电力驱动系统的额定功率7.5kW，额定转矩24Nm，峰值功率可以达到24kW，峰值转矩100Nm，效率大于92%，最高效率为96%，转速6000rpm，电力驱动系统与整车控制器配合完成21项功能和11项系统故障保护，与国内外类似产品相比综合技术指标达到了国际先进水平。

项目背景：目前以液压作为驱动的伺服控制系统的高精 度、高频率动态控制技术基本被 MTS、MOOG、Delta 等国外 设备商垄断，这些伺服控制器适用性强、性能指标高和资源 配置灵活，能实现多参数同时控制和补偿，特别在系统的非 线性修正、控制特性的改善以及控制状态的转换方面具有较 大的优势，尤其是在控制算法上有很大的优势。国内目前无 论是高性能动态控制器还是与之适配的控制算法，与国外相 比起步较晚，在这方面的研究相对落后，与国外伺服控制系 统的水平还有较大差距。国内虽然有研究，但没有形成自己 的产品，为满足国内各科研、生产需要，提供一流水平的静 动载控制设备，实现电液伺服系统实时运动控制，需要寻求 到具有国际一流水平的高性能控制器及配套动态控制的算 法。 所需技术需求简要描述：1.电液伺服控制器硬件设计。 选择合适的硬件，以 DSP、FPGA 为核心的电液伺服控制器， 达到单多轴运动控制，特别是高速高精度的运动控制。2.伺 服控制软件设计。在硬件完成的基础上，编写系统的各个功 能模块、编写底层驱动软件及相关调试、及通讯接口很方式， 完成控制器位置控制的应用程序编制，并完成控制器位置控 制的应用程序编制调试。研究出配套的动态控制算法（加速 度、速度前馈控制、自适应 PID 等），配置合适的动态控制 算法，最终形成具有完全自主知识产权的控制系统。3.控制器硬件应能保证长时间可靠运行，闭环控制频率不低于 10kHz，多路 24 位以上 AD，可采集 mv、V、mA、数字脉冲、 格雷码、二进制等多种模拟量、数字量信号，多路 16 位以 上 DA，可输出 V、mA、数字脉冲等多种模拟量、数字量信号； 动载可满足 10~100Hz 动态波形的控制需求，控制精度不低 于 0.5%F.S。  对技术提供方的要求:1.具有成功的液压油缸动载控制 实施案例，承担过国家重点研发计划项目。2.熟悉液压油缸 的结构设计，熟悉液压油缸控制系统及算法的设计。3.具有 工学博士学位或高级工程师职称，合作方需为国内一流 211 大学，技术方案成熟可靠稳定有创新思维，不涉及知识产权 侵犯。 

在可持续发展战略的影响下，属于清洁能源范畴的纯电动汽车、混合电动汽车及燃料电动汽车的发展成为世界各国关注的焦点。传统的离合器空调压缩机在新型的电动和燃料汽车上无法使用，因此研制新型的电动压缩机成为电动汽车整车配套的必然选择。电动汽车器件布置比较紧、自重大，为了实现电动压缩机小型化和轻量化的目的，压缩机设计采用了直流无刷电机和涡旋压缩机一体化半封闭的设计方案。由于电机内有制冷剂和冷冻油流过，无法安装位置传感器，因此需要开发无位置无刷直流电机电动压缩机控制器。SED36型一体化整体电动压缩机及其控制器由华东理工大学和上海三电贝洱汽车空调有限公司合作自主开发，填补了国内空白，技术水平达到国际领先水平。申报了两项具有自主知识产权的国家发明专利和一项国际发明专利，两项国家发明专利已经公开。PCT专利申请号为：CN2004/001552；国家专利公开号：1538613和1635310。第一代产品通过了上海汽车工业科技发展基金会的验收，第二代产品经上海市科学技术委员会鉴定，鉴定认定技术达到国际领先水平。

在可持续发展战略的影响下，属于清洁能源范畴的纯电动汽车、混合电动汽车及燃料电 动汽车的发展成为世界各国关注的焦点。传统的离合器空调压缩机在新型的电动和燃料汽车上 无法使用，因此研制新型的电动压缩机成为电动汽车整车配套的必然选择。电动汽车器件布置 比较紧、自重大，为了实现电动压缩机小型化和轻量化的目的，压缩机设计采用了直流无刷电 机和涡旋压缩机一体化半封闭的设计方案。由于电机内有制冷剂和冷冻油流过，无法安装位置 传感器，因此需要开发无位置无刷直流电机电动压缩机控制器。SED36型一体化整体电动压缩 机及其控制器由华东理工大学和上海三电贝洱汽车空调有限公司合作自主开发，填补了国内空 白，技术水平达到国际领先水平。 主要技术参数：工作电压范围为DC280V-360V；压缩机转速为600-10000rpm； 输入功率等级为2.5KW；具有参数自适应和多种保护功能。 适用于纯电动汽车、混合电动汽车及燃料汽车空调系统；无位置无刷直流电机控制方法具 有技术通用性，适用于各个行业的无位置无刷直流电机控制

转向系统刚度强度是影响汽车稳态特性的重要因素，而转向系统NVH性能是汽车舒适性的重要评价指标。因此，铝合金转向支撑的轻量化设计是一个需要满足刚度和模态以及重量要求的多学科优化设计问题。本成果为在建立现有的某款转向支撑系统的高仿真度模型基础上，使用拓扑优化设计方法对其原有的概念方案进行重设计。提出面向转向系统轻量化的多学科优化策略，形成转向支撑系统概念设计阶段的高效优化流程，为面向轻量化设计的汽车零部件优化设计提供可借鉴的方法和途径。

电动汽车的锂电池组受汽车工况剧烈变化的影响，寿命显著降低，采用混合储能结构，可以在满足动力需求、续驶里程的条件下，大幅度降低电池组成本，有效延长电池组寿命。本发明适用于电动汽车混合电源装置，采用一种目字型电动汽车混合电源控制方法，通过对动力需求的重新分配，优化配置不同储能装置的工作状态，使得每一种储能装置都可以工作在最为适合的工况，实现能量转换或能量输出的效率、寿命、成本、可靠性等性能的优化。电子控制单元通过通讯总线实时读取第一储能装置和第二储能装置的荷电状态，根据两者的荷电状态控制第一开关和第二开关的导通与关断以及发电装置的开启与关闭。通过两组储能装置的合理切换实现储能装置电能输出不中断条件下的过充、过放和温度保护等功能，通过对两组储能装置进行隔离切换控制，有效提高系统状态参数的估算精度，并有效回收再利用再生制动能量。本技术可应用于电动汽车的储能系统，实现电动汽车储能系统的混合化，有效提高动力电池的寿命，其工艺简单，原理可靠，操作方便，使用寿命长，电源控制合理高效，能耗少，环境友好。

研发阶段/n内容简介：本技术研制的DTLC-201（202）型同步电动机励磁控制器主要针对水利系统大、中型泵站而设计的。经过多次优化设计，在充分考虑大、中型泵站的负载特性、人员素质、经济条件等实际情况，不改变原系统的主要电路并尽量保留原系统的合理部分，另外增加了延时投励、双重限流等实用功能。本控制器使用、维护方便，运行可靠，改造成本低。安装一块控制板可以代替改造前的十块插件。技术特点：①移相触发，具有功耗小、抗干扰性能好，移相范围宽，外接元件少等优点；②投励综合、起动平稳，对电机冲击小；③励磁给定，

1.痛点问题 电动汽车在未来将大规模接入电网。在居民小区与公共慢充站等场景下，优化已接入电动汽车充电功率可实现削峰填谷、提高新能源渗透率和改善电压水平。由于单辆电动汽车充电功率、电池容量过小，需要在电动汽车调度环节中引入集群代理作为中间商管理大型充电站或者同一供电区内的电动汽车集群，并以此为单位参与电网调度。在获得电网下发的集群调度结果后，集群代理通过优化内部电动汽车的充电功率，使所有电动汽车的总充电功率尽可能逼近理想曲线，从而使各电动汽车以对电网有利的方式充电。目前，该问题多采用集中优化方案，需要各辆电动汽车向集群代理传递自身信息，当集群规模较大时，大量数据的存储和处理将占用较多资源，计算时间也较长，也和电动汽车的自治性不符。但采用分散优化方案时算法设计不当，分散优化算法结果有可能只是次优解甚至不可行。 另一方面，未来公共快充站的普及和车辆充电功率等级的提升将给电网运行带来新的挑战和机遇：一方面，公共充电站快充负荷的天然不确定性叠加上车辆大功率快充模式，使得部分充电站的充电负荷具有功率大、间歇性和波动性强等特点；如果不对这些公共充电站的快充负荷做合理调控，可能导致配网部分电压越限、电能质量恶化、甚至设备过载等问题；另一方面，电动汽车具有空间移动特性，在充电导航下，起到优化电网潮流分布、促进新能源发电消纳、维持配网节点电压水平、实现电网安全经济运行等目标。目前，电动汽车导航多局限于简单的车辆路径规划问题，缺乏对交通-电力信息的综合考虑，无法实现电力-交通融合网络的协同优化，且在导航过程中对用户隐私的保护不足。 2.解决方案 面向已接入充电的车辆，本项目提出一种对集群内多辆电动汽车充电行为进行分布式优化的方法，属于电力系统运行和控制技术领域。该方法采用停车场或者小区侧的控制器作为优化计算中的协调器，为各个汽车上的子控制器提供协调信息，子控制器根据这些协调信息优化自身的充电功率曲线，并将信息反馈回协调器；如此进行迭代计算：首先由各汽车的子控制器初始化一个满足自身充电要求的初始曲线，作为迭代的开始步骤；每一步迭代过后，协调器将会得到各个电动汽车改进后的充电功率，等迭代收敛得到的各个电动汽车的充电功率下发给子控制器。本方法所得到的充电方案将实现对理想曲线的最优逼近。该成果既适应汽车的物理分布特性，同时又有较高的计算效率。 面向未接入充电的车辆，本项目提出了一种基于智能交通系统的电动汽车充电路径规划方法，综合考虑了交通状况和电网状态。该方法基于智能交通系统实现，包含四个模块：电力系统控制中心、智能交通中心、充电站和电动汽车终端。电力系统控制中心根据电网数据计算可用充电容量和充电站充电容量，并将结果传输至充电站。充电站确定其充电计划，估计未来电动汽车的可用充电功率，并将这些数据传输至智能交通中心。在从智能交通中心接收可用充电功率数据和交通数据后，电动汽车终端估计不同站点的总充电时间，包括驾驶时间、等待时间和充电时间。驾驶员可以查看这些结果，并选择导航至与最小总充电时间相对应的充电站。 合作需求 本项目拟应用于新能源汽车充电管理与新能源汽车充电导航场景。针对已接入充电的车辆，以集群形式参与电网调度，收到电网下发的集群优化充电调度指令后，集群代理需优化集群内的电动汽车充电功率以追踪电网指令，从而降低车辆用户的充电费用。针对未接入充电的车辆，为电动汽车车主提供一条最佳充电路径，节约车主的时间，提高车主的出行效率。而且充电站的选取充分考虑了电力系统的运行要求，避免电力拥塞的现象，保障电力系统的安全运行。 本项目希望获得产品化所需资金与试点产地、开发团队等孵化资源支持。有意向与国家电网、南方电网等输配电企业，国网电动、特来电、星星充电等充电设施建设与运营企业，百度地图、高德地图等地理导航企业，售电公司与负荷聚合代理商合作。