导师简介：陈鹤

陈鹤，男，讲师，硕士生导师。2009年—2013年就读于南开大学自动化专业，获得工学学士学位；2013年—2018年就读于南开大学机器人与信息自动化研究所，师从方勇纯教授(杰青、长江)，获得工学博士学位，研究方向为欠驱动系统；2018年至今，在河北工业大学人工智能与数据科学学院工作。

学术成果：获得河北工业大学“元光学者”资助。主持国家自然科学基金青年科学基金项目1项，作为主要参与者参与完成国家自然科学基金、天津市自然科学基金等等共5项。以第一作者身份，在IEEE Transactions on Industrial Electronics (TIE)，IEEE\ASMETransactions on Mechatronics (TMech), Mechanical Systems and Signal Processing(MSSP)，自动化学报等国内外期刊、国际会议发表论文10余篇。已授权发明专利2项。担任RCAR2020、RCAR 2019、IEEE-CYBER2018、ICONIP 2018等国际会议PC member。担任多个期刊与会议独立审稿人，包括IEEE/ASME Transactions on Mechatronics，IEEETransactions on Industrial Electronics，IEEETransactions on Industrial Informatics，ControlEngineering Practice (CEP)，Mechanical Systems and SignalProcessing，ISA Transaction，AmericanControl Conference (ACC)，Conference on Decision andControl (CDC)，中国控制会议，中国自动化大会，中国控制与决策会议，IEEE International Conferenceon Advanced Intelligent Mechatronics等等。

研究领域：吊车，又称起重机，是一种大型的工程搬运设备，被广泛地应用于冶金、物流、建筑、电力、造纸等诸多领域，完成货物/材料运送与集成加工等任务，在国民经济建设中占据着举足轻重的地位。对于吊车系统而言，为降低硬件成本，货物是通过吊钩吊绳的结构与台车相连接，货物的运动是由台车运动间接拖到，不存在直接作用于货物的独立控制输入。此类结构的引入，可以降低吊车硬件成本，增大工作空间，提高操作自由度。但与此同时，由于需要用较少的控制量驱动较多的自由度，吊车系统是一种典型的欠驱动系统，控制难度较大。通过充分分析吊车系统的欠驱动特性，为其设计高效的自动控制策略，可以提高吊车系统的工作效率、降低事故率，对我国经济的快速发展具有重要的现实意义；此外，通过对吊车这种典型的欠驱动系统进行研究，设计控制策略，有望扩展到类似欠驱动系统的控制研究中，解决一系列系统的控制问题，具有重要的理论意义。

联系人：陈老师15620552615      电子邮件：chenh@hebut.edu.cn

主持或参加科研项目（课题）及人才计划项目情况（按时间倒序排序）：

[1]       面向安全的双摆效应吊车系统控制研究，国家自然科学基金青年科学基金项目(61903120)，2020年1月至2022年12月，25万。主持。

[2]       安全高效自动桥式吊车关键技术与系统集成(课题编号：2013BAF07B03)，国家“十二五”科技支撑计划，2013年1月至2015年12月，973万。主要参与人员

[3]       回转旋臂式船用起重机系统动力学建模与非线性控制，国家自然科学基金(11372144)，2014年1月至2017年12月，80万。主要参与人员

[4]       受两级摆动影响的吊车系统控制方法研究，国家自然科学基金青年科学基金项目(61503200)，2016年1月至2018年12月，22万。主要参与人员

[5]       具有双摆效应的欠驱动起重机建模与防摆控制研究，天津市自然科学基金青年基金项目(15JCQNJC03800)，2015年4月至2018年3月，6万。主要参与人员

代表性研究成果和学术奖励情况（每项均按时间倒序排序）

   按照以下顺序列出：①10篇以内代表性论著；②论著之外的代表性研究成果和学术奖励。

一、代表性论著（包括论文与专著，合计5项以内）

[1]       H. Chen（陈鹤） and N. Sun, “Nonlinear control of underactuatedsystems subject to both actuated and unactuated state constraints withexperimental verification,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, online, DOI: 10.1109/TIE.2019.2946541. （中科院一区Top期刊）

[2]       H. Chen（陈鹤）, Y. Fang, and N. Sun, “A swing constraintguaranteed MPC algorithm for underactuated overhead cranes,” IEEE/ASMETransactions on Mechatronics, vol. 21, no. 5, pp. 2543–2555, 2016. （中科院Top期刊）

[3]       H. Chen（陈鹤）, Y. Fang, and N. Sun, “A swing constrainedtime-optimal trajectory planning strategy for double pendulum crane systems,”Nonlinear Dynamics, Vol. 89, no. 2, pp 1513–1524, 2017. （中科院Top期刊）

[4]       H. Chen（陈鹤）, Y. Fang, and N. Sun, “An adaptive trackingcontrol method with swing suppression for 4-DOF tower crane systems,”Mechanical Systems and Signal Processing, vol. 123, pp. 426–442, 2019. （中科院Top期刊）

[5]       H. Chen（陈鹤）, B. Xuan, P. Yang, and H. Chen, “A new overheadcrane emergency braking method with theoretical analysis and experimentalverification,’’ Nonlinear Dynamics, vol. 98, no. 3, pp 2211–2225, 2019. （中科院Top期刊）

二、除了5篇代表作论文之外的相关论文列表

[1]       H. Chen（陈鹤）, Y. Fang, and N. Sun, “A payload swing suppressionguaranteed emergency braking method for overhead crane systems,” Journal ofVibration and Control, vol. 24, no. 20, pp. 4651–4660, 2018.

[2]       H. Chen（陈鹤）, Y. Fang, and N. Sun, “Optimal trajectory planningand tracking control method for overhead cranes,” IET Control Theory &Applications, vol. 10, no. 6, pp. 692–699, 2016.

[3]       陈鹤,方勇纯, 孙宁, 钱彧哲. 基于伪谱法的双摆吊车时间最优消摆轨迹规划策略. 自动化学报, 2016, 42(1): 153-160.

[4]       H. Chen（陈鹤）, Y. Fang, X. Liang, and N. Sun, “Nonlinear controlof various underactuated systems: Theoretical design and industrialapplications,” in Proceedings of 11th International Workshop on Robot Motionand Control, Wasowo Palace, Poland, July 3-5, 2017, pp. 223-231.

[5]       H. Chen（陈鹤）, Y. Fang, and N. Sun, “A novel emergency brakingmethod with payload swing suppression for overhead crane systems,” ISNN 2016,LNCS 9719, pp. 242–249, 2016.

[6]       H. Chen（陈鹤）, Y. Fang, and N. Sun, “A time-optimal trajectoryplanning strategy for double pendulum cranes with swing suppression” in Proceedingsof 2016 Chinese Control Conference, Chengdu, China, 2016, pp. 4599–4604.

[7]       H. Chen（陈鹤）, Y. Fang, and N. Sun, “Pseudospectral method basedtime optimal trajectory planning for double pendulum cranes” in Proceedings of2015 Chinese Control Conference, Hangzhou, China, 2015, pp. 4302–4307.

[8]       H. Chen（陈鹤）, Y. Fang, and N. Sun, “A novel optimal trajectoryplanning method for overhead cranes with analytical expressions,” inProceedings of 2014 Chinese Control Conference, Nanjing, China, 2014, pp.7953–7958.

三、授权发明专利

[1]       方勇纯，陈鹤，孙宁. 基于伪谱法的双摆吊车全局时间最优轨迹规划方法，专利号：ZL201510624100.6，已授权

[2]       方勇纯，陈鹤，孙宁. 面向台车停车与负载消摆的桥式吊车紧急制动方法，专利号：ZL 201610159957.X，已授权.

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