吉林大学于树友:“智囊团”助推自主创新 塑造发展新动能新优势

兔年伊始,吉林省启动实施汽车产业集群“上台阶”工程,全面塑造汽车产业发展新优势。此前,长春市汽车集群晋升国家先进制造业集群。
在汽车产业高质量发展的道路上,吉林有着引领产业变革趋势的巨大潜力,创新能力、产业生态、人才优势凸显。
“智能网联汽车技术已经成为各国工业发展和汽车厂商争夺的战略至高点之一。在现有汽车智能化和网联化技术的基础上,研究商用车的多车编队技术具有广阔的市场前景和重大的实际工程意义。”吉林大学控制科学与工程系唐敖庆特聘教授于树友说。
深耕汽车领域多年,于树友在理论创新的同时,深入结合实际应用,不断突破技术瓶颈,为长春乃至吉林省汽车产业高质量发展提供人才支撑和智力支持。
据介绍,智能网联商用车编队技术对于提高车辆的行驶安全性、节约能源及降低排放具有重大的社会和经济价值。“现有研究在设计车辆队列协同控制器时,主流方法是不考虑车辆系统自身的动力学特性,将车辆简化为质点,并且横纵向独立设计控制器。”于树友介绍,满载的商用车在高速行驶时横纵向存在非常强的耦合特性,轮胎也表现出强的非线性特性。如果采用忽略轮胎的强非线性特性和横纵向强耦合特性设计的横纵向独立的控制器,则弯道场景下高速满载的商用车受微小扰动就容易失去稳定性从而导致队列失稳,造成严重的交通安全事故。
预测控制是解决商用车编队控制问题的有效工具。于树友和研究团队从保证预测控制优化问题的可行性入手,证明了保证稳定性的非线性预测控制具有本质鲁棒性,实现了“从0到1”的突破,实现了预测控制本质鲁棒性研究从“定性”到“定量”的转变。
为保证商用车队列在高速满载场景下的行驶安全性和队列的串稳定性,于树友和研究团队将非线性系统动力学、控制理论和人工智能相结合,设计考虑轮胎非线性和横纵向耦合影响的控制策略,具有完整的知识产权。
“中国一汽是我国汽车工业的摇篮,一汽解放生产的商用车从第一代CA10到第七代解放J7,产品从发动机、变速箱再到车桥,坚持以自主研发为宗旨。如果编队技术能够率先在一汽解放商用车发展、成熟和落地,对促进东北老工业基地的振兴和发展将做出重要的贡献。”于树友说。
今年,吉林省政府工作报告提出,要提升教育服务发展能力,推进创新链与产业链深度融合,大力激发人才活力。科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,作为吉林大学的教授,于树友始终坚信言传不如身教,以身作则律己育人。
在教学过程中,于树友积极参与改进课程体系和教学体系,在不断创新中提高学生的学习和实践能力。“尽管学时有限,教学中我仍会着重将学科的最新进展引入教学环节,注重引导学生从不同的视角理解问题。”于树友介绍,随着计算机和数值计算技术的发展,系统仿真变得越来越重要。为了激发学生的学习兴趣、让学生真正理解仿真的概念,一方面组织了课内的设计,让学生通过简单的代码完成经典控制中需要大量计算才能解决的问题;另一方面组织了三容、四容和一阶倒立摆的仿真实验和实物实验。先要求学生进行仿真实验,然后指导学生完成实物实验,帮助学生理解系统仿真在系统分析与设计过程中的重要价值。
不断挖掘科研新方向,创造培养学生的新思路。基于对控制理论研究和实践的理解,于树友主动请缨为博士生开设《机器学习与控制》课程,帮助学生理解机器学习在系统建模、控制器设计和系统分析中的作用,引导学生在控制理论的基础上,运用新方法解决新问题。
如何理论联系实际解决问题,如何教书育人培养人才,于树友给出了答案。吉林的汽车产业也正是在如于树友和研究团队一样的“智囊团”的智力支持下,走自主创新发展道路,不断开辟发展新领域新赛道,塑造发展新动能新优势。
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