基本情况
张永安：男，1976年生，博士，哈尔滨工业大学航天学院控制科学与工程学科副教授。



1. 教育经历

1995年－1999年，哈尔滨工业大学，航天学院控制科学与工程系，本科/学士1999年－2001年，哈尔滨工业大学，航天学院控制科学与工程系，研究生/硕士2001年－2004年，哈尔滨工业大学，航天学院控制理论与制导技术研究中心，研究生/博士2. 工作经历

2005年－2006年，哈尔滨工业大学，深圳研究生院自动控制与机电工程学部，博士后2007年－2008年，北京航空航天大学，宇航学院制导导航与控制系，讲师2008年至今，哈尔滨工业大学，航天学院控制理论与制导技术研究中心，副教授
联系方式

张永安 副教授
电话：+86-177 0364 5821
E－mail：zya@hit.edu.cn, zhangyognan76@163.com
邮　　编：150001
通信地址：哈尔滨市南岗区一匡街2号哈工大科学园2F栋222室



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基本情况
张永安：男，1976年生，博士，哈尔滨工业大学航天学院控制科学与工程学科副教授。



1. 教育经历

1995年－1999年，哈尔滨工业大学，航天学院控制科学与工程系，本科/学士1999年－2001年，哈尔滨工业大学，航天学院控制科学与工程系，研究生/硕士2001年－2004年，哈尔滨工业大学，航天学院控制理论与制导技术研究中心，研究生/博士2. 工作经历

2005年－2006年，哈尔滨工业大学，深圳研究生院自动控制与机电工程学部，博士后2007年－2008年，北京航空航天大学，宇航学院制导导航与控制系，讲师2008年至今，哈尔滨工业大学，航天学院控制理论与制导技术研究中心，副教授
联系方式

张永安 副教授
电话：+86-177 0364 5821
E－mail：zya@hit.edu.cn, zhangyognan76@163.com
邮　　编：150001
通信地址：哈尔滨市南岗区一匡街2号哈工大科学园2F栋222室



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在读研究生

1. 周智刚, 研究方向：飞行机械手操作.

2. 史晓宁，研究方向：机器人与飞行器控制的微分几何方法.

3. 刘玉焘，研究方向：生物/惯性信息融合以及在人机交互中的应用






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动态系统的几何建模与控制

1. 动态系统的几何建模问题 在控制系统设计中，特别是在飞行器与机器人领域，很多动态系统的几何内蕴特性经常在控制系统建模阶段就被忽略。这类系统不能简单地用欧式向量空间中的状态模型来建模，因为它们的状态空间仅仅局部同胚于欧式空间，而全局上需要采用可微流形来描述。例如，机器人的构型和航空航天器的所有可能姿态分别构成一个李群，不能在欧式向量空间中做全局的描述，如果用欧式向量空间的状态模型来描述，就必须严重依赖于局部坐标或者多覆盖方法。进而，采用该类模型所设计的控制系统也就只能是局部或冗余的结果。为此，我们利用李群和黎曼几何方法，寻求coordinate-dependent方法或者coordinate-free方法来进行控制系统建模。

2. 李群上动力学系统的有限时间控制 目前，李群/流形上的连续几何控制方法大都只能使系统具有almost-global stability的结果，是否可以在李群/流形上设计使系统具备almost global finite-time stability?我们通过采用SE(3)群上的指数映射函数，利用齐次方法完成了有限时间控制，并成功将之用于无人机的轨迹跟踪控制，所设计的控制系统满足almost global finite-time stability要求。

3. 串联/并联/移动基座机械手的离散几何建模、奇异性分析及其控制 利用指数积映射的方法可以实现李群上串联与并联机械手的连续时间几何力学建模，其形式简洁直观，在机械手工作空间分析和奇异性分析中发挥了重要作用。但在实际的数值仿真和实现中，往往需要对系统进行离散化处理。因此，很自然的引入一个在工程中非常重要的问题：针对机械手，如何直接利用离散微分几何和离散hamilton力学来获得一个具有直观几何意义的离散时间几何动力学模型？进一步，在离散时间几何动力学模型下，如何做工作空间和奇异性分析，以及离散时间控制？这需要我们进一步深入研究。

生物信号处理与人机交互

内容待更新.....

非线性滤波及其应用

内容待更新.....


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2015年秋季课程

非线性/非高斯滤波 (内容实时更新）

1. 课程目的和基本要求 卡尔曼滤波是线性高斯意义下的最优滤波，由于大多数实际物理系统是非线性、非高斯的，因而卡尔曼滤波只是非线性/非高斯滤波的特例，故非线性/非高斯滤波有更重要的理论意义和应用价值。该课程的目的主要是使学生了解最优滤波的最新进展，熟悉非线性、非高斯滤波的基本概念，掌握非线性/非高斯滤波的各种常用求解算法，特别的，重点掌握序贯蒙特卡罗滤波。最后，了解非线性/非高斯滤波在跟踪、导航以及信号处理等领域中的应用。

2. 课程主要内容 课程主要内容包括：最优滤波的数学基础；最优滤波的一般描述；线性高斯滤波简介；近似高斯滤波；最优滤波的全局近似——序贯蒙特卡罗滤波；非线性/非高斯滤波理论在跟踪、导航、信号处理等领域的应用。详述如下：

最优滤波的数学基础和一般描述：介绍最优滤波的数学基础，最优滤波问题的递推贝叶斯描述，线性高斯条件下的最优解——卡尔曼滤波及其局限，并在此基础上介绍最优滤波的最新进展（内容每年更新）。近似高斯滤波：介绍非线性/非高斯滤波问题的近似高斯求解算法，包括扩展卡尔曼滤波、Unscented卡尔曼滤波等常用的滤波方法。序贯蒙特卡罗滤波：介绍抽样原理，常用抽样算法，非线性滤波问题的序贯蒙特卡洛全局近似算法，序贯蒙特卡罗滤波中的退化问题以及解决方法。非线性/非高斯滤波问题及其在跟踪、导航、信号处理等领域中的应用：介绍机动目标跟踪、多目标跟踪、视觉导航、信号处理中常见问题的非线性滤波解决思路。

3. 课程讲义：《非线性/非高斯滤波讲义》第一讲：最优滤波的一般描述 ，作业, 状态估计的一致性问题 (By Y. Bar-Shalom et al.)第二讲：近似高斯滤波第三讲：序贯蒙特卡罗滤波第四讲：非线性/非高斯滤波的应用课程设计

4. 参考文献 A. Doucet, J.F.G. De Freitas, and N.J. Gordon. Sequential Monte Carlo Methods in Practice. Springer Series in Statistics for Engineering and Information Science. New York: Springer-Verlag, 2001.John L. Crassidis, and John L. Junkins. Optimal Estimation of Dynamical Systems, Chapman & Hall/CRC , 2004.Y. Bar-Shalom, X. R. Li, and T. Kirubarajan. Estimation with Applications to Tracking and Navigation. John Wiley & Son, Inc., 2001IEEE、AIAA数据库相关论文，实时更新



计算机视觉测量与导航（2016年春季课程）

更新中......


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招生信息

本人面向自动化、数学、机电等相关专业招收以下方向的研究生：

1. 机器人动力学与控制的微分几何理论

2. 非线性滤波与制导

3. 生物信号处理及人机交互

4. 无人机系统设计

有意向者请与我电话或者邮件联系。




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哈工大航天学院