周彤的研究领域

1. 周彤的研究领域

科研方向[1] 多维系统极限性能分析与综合随着计算机技术的发展,控制系统的复杂程度和信号处理算法的功能日益提高.目前的很多控制系统和信号处理方法仅从时间尺度进行性能分析和综合.它们已难于满足目前新型信号处理技术和控制技术的要求.系统的空间分布特性以及决策的阶层性都已成为影响系统性能的重要因素.对于这类系统,一个有趣的问题是在子系统可利用信息受限和存在严重失真时,系统整体所能达到的极限性能.本研究主要探讨为实现分布式控制、滤波和预测所需要解决的模型构建、系统性能分析和综合等问题。[2] 基因调控的网络模型构建及干预机理研究在分子生物学研究中，一个有趣的课题是探明遗传与变异的基本规律。其结果对人类疾病预防、药物开发等具有指导意义。随着人类基因组测序工作的完成，基因及由其编码的蛋白质的功能与活性的阐明成为目前科学界公认的具有挑战性的课题。这主要起因于单个细胞在完成特定的生物学功能时，可能涉及到其内部数以千亿计的蛋白质的相互作用。该生物学现象在给传统的基于还原论的研究方法带来困难的同时，也为从事系统与控制的研究人员带来了机遇。本研究主要从动态网络和系统的角度出发，结合分子生物学中机理研究和实验技术的进步，利用多维空间分布系统、模型集辨识理论和鲁棒控制理论等的基本思想和方法，探讨基因转录调控网络的构成、动力学参数估计及外部干预强度和位置对细胞生物学功能的影响。[3] 鲁棒控制理论及工程应用鲁棒性是对自动控制系统最基本的要求之一.具体而言,在控制器设计中,应该允许控制对象模型有一定的误差.其中包括参数扰动和未建模动态.我们曾成功地将鲁棒控制理论应用于弹性梁磁悬浮系统.目前正在针对高温超导磁悬浮系统和超高速磁悬浮电机进行鲁棒控制方法及其动态特性分析等方面的研究,并已实现了单轴和四轴高温超导磁悬浮系统的稳定悬浮 （与本校物理系应用超导研究中心等单位合作）。[4] 系统辨识理论及工程应用模型是现代控制理论中设计控制器的基础.有关调查显示,在工程实践中,用于控制对象建模的时间在控制系统综合中一般占用总时间的80%左右.在这一领域,我们目前主要开展模型集(由名义模型及其误差限描述)辨识与检验方面的研究,并取得了一系列为国际同行所认可的理论结果.结合磁悬浮系统,我们期望在理论和工程应用两个方面都取得为国际同行注目的结果。

2. 周彤的学术成果

周彤. 面向控制的系统辨识导论. 清华大学出版社，2004