报告题目：安全保障下非线性系统的控制设计及其应用

报告人：龙离军教授

报告时间：2024年12月2日10:00-12:00

报告地点：腾讯会议619-206-835，线下：数学与统计学院302

邀请单位：福州大学数学与统计学院

报告摘要：安全保障在自适应巡航控制、车辆车道保持和机器人行走等诸多实际系统中受到了广泛关注。为确保物理系统在复杂多变的运行环境中始终保持安全，其状态变量必须被严格控制在预定的、可接受的范围内，这一范围被称为安全集合，它体现了系统的固有安全特性。在工程实践的多个领域，系统若超出此安全集合运行，可能会引发严重的安全风险。面对这一严峻挑战，研究者们提出了多种有效的安全控制方案，其中基于障碍函数的控制方法尤为值得关注。这一方法利用经典的Nagumo定理，将安全控制问题转化为集合的不变性问题，不仅避免了可达集计算的复杂任务，还将状态受限问题转化为控制输入受限问题并通过二次规划求解。然而，非线性系统的安全控制领域仍存在诸多待解难题，比如事件触发机制下的安全保证，外部输入、不确定性对安全性影响的量化和描述，以及安全性与稳定性之间可能存在的潜在冲突等。另外，切换系统是刻画具有多模态的动态系统,它是由一组连续或离散动态系统以及决定在其中切换的切换信号组成的一类典型的混杂系统。由于连续或离散动态和切换信号的并存以及相互作用,切换系统具有极其复杂的动态行为,相应的安全性分析与控制设计问题也变得十分困难。本报告分别从事件触发机制下非线性系统的安全控制、几种输入-状态鲁棒安全新概念、基于监督控制和参考模型的自适应安全控制、基于新形式CLF-CBF-QP的安全控制可行性分析与讨论、基于形式化方法与CBF的多移动机器人安全攸关控制、切换系统的安全控制与优化等方面介绍安全控制在非切换框架和切换框架下一些研究结果，及其在机器人系统和四旋翼飞行器避障中的应用。

报告人简介：龙离军，现任东北大学信息科学与工程学院教授[2018年起长聘教授岗位]、博士生导师，长期致力于非线性切换系统和混杂控制的分析与设计、安全控制理论及其应用、形式化方法（信号时序逻辑等）、航空发动机安全保护等方面的研究工作。现以第一作者和通讯作者在国际权威期刊和学术会议上发表学术论文100余篇,其中ESI前1%高被引论文6篇，热点论文1篇，SCI检索论文70余篇，特别是以第一作者在控制领域顶级期刊IEEE Transactions on Automatic Control和Automatica上发表论文7篇（包括IEEE Transactions on Automatic Control长文2篇）、其他IEEE汇刊长文20余篇；主持国家自然科学基金及省部级项目10余项。获2023年度辽宁省自然科学奖二等奖（独立完成人）、辽宁省“兴辽英才计划”青年拔尖人才(2019年),首批中国自动化学会优秀博士学位论文(全国共10人获此奖项) (2014年),辽宁省优秀博士学位论文(2014年)等。现任中国自动化学会控制理论专业委员会委员、三个SCI国际期刊Nonlinear Dynamic、Asian Journal of Control、Control Theory and Technology编委、《中国控制会议》（CCC2020-至今）技术程序委员会编委(Associate Editor)、TCCT非线性系统与控制学组委员等。

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