基本信息科学研究教育教学论文专著
基本信息


强盛，博士，副教授，硕士生导师；哈尔滨工业大学航天学院控制科学与工程系教师。

荣誉称号
荣获航天学院2013年何鸿燊奖教金。

2013年获哈尔滨工业大学教学成果二等奖。

2013年获哈尔滨工业大学研究生教学成果二等奖。

我的新闻

新闻标题航天学院副教授强盛参加第六届IEEE工业信息学国际会议（2008-12-12）

发表时间2013-06-06

航天学院副教授强盛参加第六届IEEE工业信息学国际会议


新闻标题借鉴国外先进教学方法建设国家级精品课程（2011-1-6）

发表时间2013-06-06

借鉴国外先进教学方法建设国家级精品课程


新闻标题哈尔滨工业大学2013年度教学成果奖（本科）评审结果公示（2012-12-14）

发表时间2013-06-06

哈尔滨工业大学2013年度教学成果奖（本科）评审结果公示


新闻标题校第三届优秀教学设计奖评选结果公示（2006-1-5）

发表时间2013-06-06

校第三届优秀教学设计奖评选结果公示


新闻标题2005年度黑龙江省精品课程评选结果（2005-8-23）

发表时间2013-06-06

2005年度黑龙江省精品课程评选结果


新闻标题航天学院开展第四届青年教师课堂教学培训（2009-6-1）

发表时间2013-06-07

航天学院开展第四届青年教师课堂教学培训


新闻标题“2013年度研究生教学成果奖”评审结果公示（2012-12-19）

发表时间2013-06-06

“2013年度研究生教学成果奖”评审结果公示


新闻标题哈工大2008年黑龙江省大学生电子设计竞赛光荣榜（2008-10-14）

发表时间2013-06-06

哈工大2008年黑龙江省大学生电子设计竞赛光荣榜



新闻标题航天学院2013级本科生班主任选聘结果

发表时间2013-07-10

航天学院2013级本科生班主任选聘结果


新闻标题黑龙江省欧美同学会·黑龙江省留学人员联谊会第四届理事会组成人员名单

发表时间2013-11-13

http://www.horsa.org/article_show.asp?article_id=500


新闻标题关于公布哈尔滨工业大学2004年度新增硕士生指导教师名单的通知

发表时间2013-11-15

http://today.hit.edu.cn/articles/2004/4-21/15319.htm


新闻标题Dr. Okyay Kaynak受聘哈工大顾问教授

发表时间2013-11-15

http://today.hit.edu.cn/articles/2003/9-30/8732.htm


新闻标题航天学院2013年何鸿燊奖教金获奖者名单公示

发表时间2013-12-31



航天学院2013年何鸿燊奖教金获奖者名单公示


工作经历
时间工作经历
2000.10至今哈尔滨工业大学航天学院控制科学与工程系教师
2004.08-2005.02美国得克萨斯大学阿灵顿分校（The University of Texas at Arlington）访问学者
2006.09-2007.09美国得克萨斯大学阿灵顿分校访问学者



教育经历
1996年-1998年, 就读于哈尔滨工业大学模式识别与智能控制专业, 获工学硕士学位。1998年-2004年, 就读于哈尔滨工业大学控制理论与控制工程专业, 获工学博士学位。


主要任职
美国IEEE学会会员；

黑龙江省欧美同学会·黑龙江省留学人员联谊会第四届理事。

科研项目

项目名称02专项工件台掩模台控制系统

项目来源国家重大专项

开始时间2010-01-01

结束时间2013-06-01

项目经费330万

担任角色参与
项目类别横向项目
项目状态完成


项目名称黑龙江省青年科学基金项目“软计算在电机故障诊断中的应用”

项目来源黑龙江省科技厅

开始时间2002-01-01

结束时间2004-04-01

项目经费3万元

担任角色负责
项目类别纵向项目
项目状态完成


项目名称黑龙江省普通高等学校青年学术骨干支持计划项目“基于人工智能整合的人工免疫内分泌系统分析与设计”

项目来源黑龙江省教育厅

开始时间2007-01-01

结束时间2009-01-01

担任角色负责
项目类别纵向项目
项目状态完成


奖项成果

奖项名称非自动控制专业自动控制原理教学改革与实践

获奖时间2013

完成人强盛 何朕 林玉荣 马明达 张淼

所获奖项哈尔滨工业大学优秀教学成果二等奖



奖项名称自动控制原理课程的建设

获奖时间2005

完成人裴润 王彤 麻亮 强盛 宁永臣

所获奖项黑龙江省优秀教学成果二等奖



奖项名称自动控制原理

获奖时间2005

完成人裴润 王彤 强盛 王述一 史小平

所获奖项黑龙江省精品课程



奖项名称针对分类培养硕士生的线性系统课程建设与改革

获奖时间2013

完成人陈兴林 强盛 周彬 宋申民

所获奖项哈尔滨工业大学研究生优秀教学成果二等奖



奖项名称自动控制原理教学设计

获奖时间2006

完成人强盛

所获奖项哈尔滨工业大学第三届优秀教学设计二等奖



奖项名称何鸿燊奖教金

获奖时间2013

完成人强盛

所获奖项何鸿燊奖教金



研究领域
智能控制计算机控制与仿真 主要研究方向:精密运动控制系统设计


团队成员
暂无填写


讲授课程
1. 本科生课程：自动控制原理II（Automatic Control Theory II）

简介：

《自动控制原理II》课程教学大纲

课程编码： 08T**

课程名称：自动控制原理II

课程英文名称：Automatic Control Theory II

总学时：64 讲课学时：54 实验学时：10 习题课学时： 上机学时：

学分：2.5

开课单位： 航天学院控制科学与工程系

授课对象： 电气学院自动化测控和精密仪器专业本科生

先修课程：电路原理、电子技术和电机方面的有关课程；复变函数和线性代数。

一、课程教学目的

自动控制原理是工科专业的一门技术基础课。这门课主要讲解自动控制的基本理论、自动控制系统的分析方法与设计方法。通过本课程的学习使学生了解自动控制系统的组成和基本理论，主要掌握应用时域法和频域法分析和综合线性系统的基本原理和方法，对现代控制理论有一定的掌握，了解用状态空间法分析和设计线性系统的基本方法。

二、 教学内容及基本要求

第一章 自动控制概论（2学时）
本课程的目的及讲授内容，自动控制的基本概念和自动控制系统，开环控制与闭环控制，控制系统的组成，控制系统的基本要求。
第二章 控制系统的数学模型（6学时）
控制系统微分方程的建立，传递函数的基本概念和定义，传递函数的性质，基本环节及传递函数，控制系统方框图及其绘制，典型系统的方框图与传递函数，方框图化简，梅森增益公式。
第三章 控制系统的时域分析（12学时）
典型输入信号，一阶系统的瞬态响应，二阶系统的标准型及其特点，二阶系统的单位阶跃响应，二阶系统的性能指标，二阶系统的脉冲响应，二阶系统的单位速度响应，闭环主导极点的概念。稳定的基本概念和定义，线性系统稳定的充要条件，劳斯稳定判据，控制系统的稳态误差，稳态误差的计算，减小稳态误差的方法。

第四章根轨迹法（8学时）

根轨迹绘制规则，根轨迹分析，根轨迹设计，参数根轨迹。
第五章 频率特性法（20学时）
频率特性的概念，典型环节频率特性的极坐标图表示，典型环节频率特性的对数坐标图表示，开环系统的对数频率特性，最小相位系统。Nyquist稳定判据，用开环系统的Bode图判定闭环系统的稳定性，控制系统的相对稳定性，控制系统的性能指标，系统性能指标间的关系，开环对数频率特性和性能指标的关系。
控制系统校正的基本方法，基本控制规律，相位超前校正网络， 按频率特性法确定相位超前校正参数，相位滞后网络，按频率特性法确定相位滞后校正参数，相位滞后-超前校正网络。
第六章 控制系统状态空间分析法 (6学时)
状态空间的基本概念，控制系统状态空间表达式，状态变量的唯一性与特征值不变性，根据传递函数求状态方程，根据方框图建立状态方程。齐次状态方程的解，状态转移矩阵的求法，非齐次方程的解，能控性和能观性基本概念，线性定常系统的能控性和能观性。用状态反馈配置系统的极点。

2.《现代控制理论基础》课程教学大纲课程编码：SC**

课程名称：现代控制理论基础

课程英文名称：Modern Control Theory

总学时：40 讲课学时：34 实验学时：0 上机学时：6 课外辅导学时：0

学分：2.5

开课单位：航天学院控制科学与工程系

授课对象：自动化专业本科生；探测、制导与控制专业本科生。

开课学期：（春）

先修课程：电路理论、电子技术和电机方面的有关课程；高等数学和线性代数。

主要教材及参考书：

教材：

1.刘豹、唐万生主编.《现代控制理论》（第3版）.机械工业出版社.2006年；

2. 裴润、宋申民主编.《自动控制原理》（下册）.哈尔滨工业大学出版社.2005年。

主要参考书：

1. 胡寿松主编.《自动控制原理》（第5版）.科学出版社.2005年.

2. Ogata [日].绪方勝彦主编.《现代控制工程》（第3版）.电子出版社.2000年.

3. John J.Dazzo和Constantine H.Houpis主编.《Linear Control System Analysis and Design》（第四版）.清华大学出版社.2000年.

一、课程教学目的 通过本课程的学习使学生了解线性控制系统状态空间描述法的基本概念，掌握线性系统能控、能观的基本概念，掌握应用状态空间法分析和综合线性系统的基本原理和方法，对最优控制、计算机辅助设计、非线性系统李亚普诺夫稳定性理论有初步的了解。

二、教学内容及基本要求本课程是《自动控制原理I》课程的继续，前七章在《自动控制原理I》课程中讲授。

第八章 线性系统状态空间分析法（12学时）

1．状态空间的基本概念；

2．控制系统状态空间表达式；

3．线性定常系统的分析；

4．线性时变系统的分析；

5．线性离散系统的分析；

6. 线性状态方程的离散化。

第九章 线性系统的状态空间综合法（12学时）

线性系统的能控性和能观性；2.线性系统的结构分析；

3.线性系统的状态反馈和输出反馈；

4.线性系统的状态观测器；

5.线性系统的解耦；

6.线性系统的实现。

第十章 李雅普诺夫稳定性分析（6学时）

李雅普诺夫意义下的稳定性；2.判别系统稳定性的李雅普诺夫方法；

3.应用李雅普诺夫方法分析线性系统稳定性；

4.李雅普诺夫方法在非线性系统中的应用。

三、其他教学环节复习课（2学时）

四、考试权重平时作业10分 + 上机实验10分 + 期末闭卷考试80分 = 100分

3.研究生课程：线性系统（Linear System）

简介:

研究生课程教学大纲



课程编号：S**Q 课程名称：线性系统

开课院系：控制科学与工程系 适用学科范围：控制科学与工程、电力系统及自动化

任课教师：强盛、周彬 职称：副教授、教授

先修课程：自动控制原理、线性代数、矩阵分析

讲课学时：42 实验学时：6

学分：3 开课学期：秋季

课程类别：学位 开课形式：课堂教学

课程目的和基本要求：（200字左右）

本课程为控制科学与工程学科研究生的专业基础课，同时也是其它学科的专业基础课。适合于相关专业的硕士研究生、硕博连读的研究生及已取得数学等学科硕士学位并继续攻读自控专业博士学位的博士生选学，主要内容为：了解并掌握现代控制理论中最基本且又发展最成熟的基础知识；为进一步学习自动控制专业中其它课程打下基础。



课程主要内容：（1000~1500字）

第一章 线性控制系统

线性控制系统的数学模型，系统阵的等价性，系统之间的联结，系统的对偶性。

第二章 控制系统的运动分析

运动分析的含义，状态转移矩阵及其性质，线性时变系统的运动分析，线性定常系统的运动分析，脉冲响应矩阵。

第三章 线性控制系统的结构性质

状态空间中控制系统的能控性，状态空间中控制系统的能观性，控制系统的能控性与能观性的对偶性质。

第四章 系统的稳定性分析

第五章 线性控制系统的标准型与实现问题

状态空间模型的能控和能观标准型，控制系统的标准分解。

第六章 状态反馈系统

状态反馈，极点配置问题，镇定问题与渐近跟踪问题，线性系统的解耦问题，状态观测器。



实验教学6学时 内容为二级倒立摆实验

1、 建立直线二级倒立摆数学模型

对直线二级倒立摆进行数学建模，并将非线性数学模型在一定条件下化简成线性数学模型。

2、 系统的MATLAB仿真

依据建立的数学模型，通过MATLAB仿真得出系统的开环特性，采取相应的控制策略，设计控制器，再加入到系统的闭环中，验证控制器的作用，并进一步调试。

3、LQR控制器设计与调节实验

利用线性二次型最优（LQR）调节器MATLAB仿真设计的参数结果对直线二级倒立摆进行实际控制实验，参数微调得到较好的控制效果，记录实验曲线。

4、改变控制对象的模型参数实验

调整摆杆位置，将摆杆1朝下，摆杆2朝上修改模型参数、起摆条件和控制参数，重复3的内容。



主要教材：

1． 《线性系统理论》段广仁 哈尔滨工业大学出版社；

2．《线性系统理论》郑大钟 清华大学出版社；

3．《线性系统理论与设计》陈启宗 科学出版社。



参考文献：

1.《线性控制系统理论-构造性方法》韩京清, 许可康 科学出版社；

2.《线性系统理论与设计》王纪文等译 科学出版社。





硕士研究生课程内容简介



课程编号：S**Q 课程名称：线性系统

开课院系：控制科学与工程系 适用学科范围：控制科学与工程、电力系统及自动化

任课教师：强盛、周彬 职称：副教授、教授

先修课程：自动控制原理、线性代数、矩阵分析

讲课学时：42 实验学时：6

学分：3 开课学期：秋季

课程类别：学位 开课形式：课堂教学

内容简介：（200字左右）

线性控制系统的数学模型，系统阵的等价性，系统之间的联结，系统的对偶性。

运动分析的含义，状态转移矩阵及其性质，线性时变系统的运动分析，线性定常系统的运动分析，脉冲响应矩阵。状态空间中控制系统的能控性，状态空间中控制系统的能观性，控制系统的能控性与能观性的对偶性质，控制系统的稳定性。状态空间模型的能控和能观标准型，控制系统的标准分解，稳定特征矩阵的标准型。

状态反馈，极点配置问题，镇定问题与渐近跟踪问题，线性系统的解耦问题，状态观测器。

实验内容：直线二级倒立摆

1、建立直线二级倒立摆数学模型

2、系统的MATLAB仿真

3、LQR控制器设计与调节实验

4、改变控制对象的模型参数实验

主要教材：

1． 《线性系统理论》，段广仁 ，哈尔滨工业大学出版社；

2．《线性系统理论》，郑大钟， 清华大学出版社；

3．《线性系统理论与设计》，陈启宗， 科学出版社。



参考文献：

1.《线性控制系统理论-构造性方法》韩京清, 许可康， 科学出版社；

2.《线性系统理论与设计》王纪文等译 ，科学出版社。



Course Information for Postgraduates





Code of the Course: S**Q Name of the Course: Linear System



Subjects related: Control Science and Engineering, Power System and Automation



Requirement for the Course: Automatic Control Theory, Linear Algebra, and Matrix Analysis



School or Department：Department of Control Science and Engineering



Teachers in charge of the Course: Associate Prof. Qiang Sheng and Prof.Zhou Bin

Course Description（about 200 words）：

Mathematical model of linear control system, Equivalence of systematic matrix, connecting between systems, duality of system,



Meaning of movement analysis, state transform matrix and its property, movement analysis of linear time-varying system, movement analysis of linear time-invariant system and pulse response matrix. Controllability of control system in state space, observability of control system in state space, duality between controllability and observability of control system, and stability of control system. Controllable and observable canonical form of state space model, standard decomposition of control system.



State feedback, pole placement problem, stabilization and asymptotic tracking problem, Decoupling problem of linear system, state observer.



Experiment: 2- stage inverted pendulum system

Main teaching materials：

1. Linear System Theory, Duan Guangren, Harbin institute of Technology Press.

2. Linear System Theory, Zheng Dazhong, Tsinghua University Press.

3. Thoery and Design of Linear System, Chen Qizhong, Scientific Press.



References:

1. Linear Control System Theory---Constructivity Method, Han Jingqing, Xu Kekang, Scientific Press.

2. Thoery and Design of Linear System, Wang Jiwen, Scientific Press.



线性系统实验课程设计



课程名称：直线二级倒立摆实验

开课院系：控制科学与工程系 适用学科范围：控制科学与工程

任课教师：强盛、周彬 职称：副教授、教授

实验学时：6 开课学期：秋季



课程目的和基本要求：

1、建立二级倒立摆系统的数学模型。利用拉格朗日方程推导运动学方程。

2、模型线性化。通过小角度线性化处理，将动力学非线性方程变成线性方程。

3、控制器设计。利用MATLAB对已经建立好模型的系统进行分析。

4、实物仿真。将设计的控制算法加入到控制器中，通过倒立摆实物来验证设计的控制算法的正确性，并在控制器能够有效控制系统的情况下，改变控制器参数，分析系统控制特性的变化，并且得到系统实时的数据采集，画出图形。



课程主要内容：

1. 建立直线二级倒立摆数学模型

对直线二级倒立摆进行数学建模，并将非线性数学模型在一定条件下化简成线性数学模型。

2.系统的MATLAB仿真

依据建立的数学模型，通过MATLAB仿真得出系统的开环特性，采取相应的控制策略，设计控制器，再加入到系统的闭环中，验证控制器的作用，并进一步调试。

3、LQR控制器设计与调节实验

利用线性二次型最优（LQR）调节器MATLAB仿真设计的参数结果对直线二级倒立摆进行实际控制实验，参数微调得到较好的控制效果，记录实验曲线。

4、改变控制对象的模型参数实验

调整摆杆位置，将摆杆1朝下，摆杆2朝上修改模型参数、起摆条件和控制参数，重复3的内容。



实验报告要求：

1.建立倒立摆系统模型。

2. 写出系统在（0，0，0，0，0，0，0）和（0，pi,0,0,0,0,0）两种平衡状态下的进行泰勒级数展开并线性化得到的状态矩阵。

3. 分析这两种状态下系统的开环特性并设计两种状态下的控制器。

4. 给出理论仿真的结果，画出系统零输入状态下并且具有非零初值情况下的系统响应曲线（系统的初值是小车位置x=0,两个摆杆的角度分别是0，0.1745，其余状态是0）。

5. 实物数据采集，画出相应的采集数据的曲线。

6. 改变控制器参数，比较控制器参数改变后，控制效果的变化，用曲线说明。

招生信息
硕士招生:



序号

学号

姓名

论文题目
1

04S

崔嵬

基于人工智能整合的人工免疫内分泌模型及算法
2

05S004139

周清

基于模糊神经网络的倒立摆系统辨识与控制
3

05S004147

侯美

干涉式光纤电流传感器的理论与信号处理系统研究
4

06SG04007

骆明君

超声速雷达信号处理机设计
5

08S

李莹莹

无刷直流电机驱动器故障诊断方法研究
6

08S

刘健行

基于DSP的舵机电动加载系统研究
7

08S

韩乃莉

永磁同步电机伺服系统及工件台上位机软件设计
8

09S

王英红

工件台宏微控制算法研究
9

10S**

吕晨

双工件台系统的运动和测量系统的解耦算法研究
10

10S**

霍明磊

双工件台上位机系统的设计与实现
11

10S030107

肖宇

双工件台安全辅助系统的设计与研究
12

11S004072

周占民

通信基站监控系统视频降噪算法研究与实现
13

11S004093

于海彬


14

12S004004

李浩然


15

12S104007

王斌


16

12S104014

陈昊


17

13S

张之万


18

13S

李宗哲


19

13S

李松峰


2014S韩记晓
2114S宋跃
2215S邢雪岩
2315S杨昱昊
2415S齐彪




教学成果
1. ”非自动控制专业自动控制原理教学改革与实践“获2013年哈尔滨工业大学教学成果二等奖。

2.“分类培养后硕士生的线性系统课程建设与课程改革”获2013年哈尔滨工业大学研究生教学成果二等奖。

3. 强盛，陈兴林，周彬，周乃新，线性系统精品课程建设，2015年研究生教育成果奖培育项目（省级），项目编号：CGPY-201401，项目执行时间：2015.01-2016.12。

4.强盛，何朕，林玉荣，马明达，张淼。2014年黑龙江省高等学校教改项目（JG**），基于项目的自动控制原理教学改革与实践。

5.王彤，强盛， 何朕， 王述一， 宋申民，2010年黑龙江省高等教育教学改革工程项目“自动控制原理课程的系列教材建设”。

论文期刊

论文标题Robust and adaptive backstepping control for nonlinear systems using RBF neural networks

作者Li, Y. Qiang, S.,Zhuang,X., Kaynak, O.

期刊名称IEEE Transactions on Neural Networks

期卷v 15, n 3,



论文标题Gas sensor based on interdigitated gate electrode field effect transistor

作者Zhang, T ; Qiang, S; Lewis, F

期刊名称RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING

期卷卷: 35页:



论文标题An optical pressure sensor based on MEMS

作者Zhang, T; Qiang, S; Lewis, F

期刊名称RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING

期卷卷: 35页



论文标题CIPS-based alcohol production process monitoring and optimal control systems

作者S Qiang ; T Zhang ; Gao, X.Z. ; X Zhuang

期刊名称IEEE Conference on Control Applications



论文标题Artificial Endocrine System and Applications

作者Cui Wei ; Sheng Qiang ; Gao, X.Z.

期刊名称Chinese Control Conference



论文标题ANFIS controller for double inverted pendulum

作者Sheng Qiang ; Qing Zhou ; Gao, X.Z. ; Shuanghe Yu

期刊名称 IEEE International Conference on Industrial Informatics



论文标题Asymptotic tracking and disturbance rejection of servo systems

作者Sheng Qiang ; Xinglin Chen ; Shuanghe Yu

期刊名称IEEE International Conference on Industrial Informatics



论文标题借鉴国外先进教学方法建设国家级精品课程

作者强盛

期刊名称科教论坛



论文标题借鉴美国大学考试方法 探索过程考试改革之路

作者强盛

期刊名称高教综合改革研究与实践-高教科研



论文标题基于项目的“自动控制原理课程设计”改革

作者强盛 史小平 何朕

期刊名称实验室研究与探索



论文标题硕士生的线性系统课程建设与改革

作者陈兴林 强盛 周彬

期刊名称实验室研究与探索



论文标题Motor Inverter Fault Diagnosis Using Wavelets Neural Networks

作者Sheng Qiang, Yingying Li

期刊名称IEEE Conference on Systems,Man and Cybernetics



论文标题A Novel Video Denoising Algorithm in Communication Base Station Monitoring System

作者Sheng Qiang, Zhanmin Zhou

期刊名称40th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON 2014),

期卷Dallas, TX



论文标题RESEARCH ON MODEL IDENTIFICATION OF ULTRA-PRECISION MOTION STAGE

作者Sheng Qiang, Bin Wang

期刊名称SPIE Optics & Photonics

期卷August 8-1