魏延辉部门：自动化学院

学科：控制科学与工程

职务：

职称：副教授

指导
资格：博士生导师
硕士生导师
电话：**

传真：**

邮箱：wyhhit@163.com

邮编：150001

地址：
个人简介
魏延辉，男，1978年9月生，工学博士、预聘教授、博士生导师，哈尔滨工程大学自动化学院教师, 哈尔滨工程大学兴海创新团队骨干教师。
主要从事海洋智能工程装备技术、水下机械臂技术、作业型水下机器人等领域的研究工作。作为项目负责人获得国家自然基金、海军预研项目、教育部博士点基金、博士后基金、陆军横向、空军横向等十多个项目。 获得黑龙江省科技进步一等奖、二等奖、三等奖和国防进步二等奖各一次。作为主编出版专著2部，出版教材3部，参编1部。发表文章70余篇，申请专利40余项，已授权18项，受理18项，指导硕士研究生40余人，博士研究生2人.
工作以来，开展LC505地形联测车陀螺导航仪结构设计工作，通过理论计算、数字仿真和大量试验修正，解决了轴系预紧力和摩擦力尺度设计问题，系统成功定型应用到H9A地形联测车；进行光纤陀螺捷联系统的系统整体设计，通过理论仿真计算和在酒泉试验场的反复试验，解决了大冲击下的隔振问题和温度场补偿问题，目前该系统已经定型，装备到H22导弹发车上；作为项目技术负责人研制潜深3000米的重载作业型ROV，解决ROV水下动力定位、液压系统设计、水下机械臂控制等关键问题，所设计的ROV控制系统在深圳民营公司的ROV系统中得到应用，该项目已顺利完成湖试和海试试验，达到预期的成果。
教学情况：
授课情况： 讲授本科生课2门，研究生课1门
获得2014年优秀本科主讲教师三等奖
教改教学： 获得省级教改项目1项，校级教改项目3项，教改文章2篇。
培养学生： 指导博士研究生1名，协助指导3名博士研究生；硕士研究生14名.
获得2013级和2014级校级优秀本科指导教师。
担任09421、13421、17410班班主任，获得校级优秀班主任2次。
出版著作： 作为主编出版专著2部，出版教材3部，参编1部。
科研情况：
获奖情况： 获得黑龙江省科技进步一等奖、二等奖、三等奖和国防进步二等奖各一次。
专利情况： 作为第一发明人获得授权的发明专利18项，受理18项。
发表文章： 任职以来发表文章60余篇，SCI一区检索2篇、SCI二区检索2篇，EI检索30余篇。
科研项目： 作为项目负责人获得国家自然基金、海军预研项目、教育部博士点基金、博士后基金、陆军横向、空军横向等十多个项目。
作为项目技术负责人承担科技部国际合作项目（总金额2130万）和国防基础预研项目(校内第二)各一项。

教育经历
1.2003/9–2008/4，哈尔滨工业大学， 机械电子工程，博士；
2.2001/9–2003/7，哈尔滨工业大学， 机械电子工程，硕士；
3.1997/9–2001/7，哈尔滨工业大学， 机械电子工程，学士；

工作经历
1.2015/2-2016/1，美国加州州立理工大学，工程学院，访问学者；
2.2010/7-至今， 哈尔滨工程大学，自动化学院，教师；
3.2008/4-2010/7，哈尔滨工程大学，博士后；

研究方向
1.水下机器人智能控制技术
在总结国内外在水下机器人控制方法研究成果基础上，开展水下机器人总体技术与控制技术一体化设计方法研究。针对特种水下任务，着重开展水下机器人形体水动力分析、推进器及调节舵的分布、环境感知与重建、水下机器人控制、路径导航方法等研究，在水下机器人的动力学方面进行解耦处理，尝试用多控制器联合控制的方式实现水下机器人控制；将导航控制系统进行一体化设计，推进器动力系统也作为水下机器人位置导航信息来源，增加控制系统信息融合度，提高水下机器人控制方法的智能化。通过对微小型AUV、多翼水下机器人、作业型水下机器人等不同形式的水下机器人在不同环境下控制方法验证，特别是对于不同形式外干扰下水下机器人状态控制，获得良好的效果。
在该方向作为项目技术负责人获得科技部国际合作项目1项，发表著作1部，专利2项，发表20余篇论文，其中SCI及EI检索论文14篇。
2.水下机械臂运动控制
在空间机械臂的研究基础上，开展水下机械臂研制及运动控制方法研究工作。在此方向上主要进行两方面工作：以单个水下摄像头与水下机械臂组合，进行视觉引导水下机械臂精确定点操作技术研究，该研究着重解决水下摄像头的弱光条件下水下成像及处理技术、水下目标物识别技术、外干扰条件下水下机械臂精确稳定控制技术、视觉引导水下机械臂智能操作技术；以水下机械臂与水下机器人结合，进行两者协调控制研究，该研究重点在基于任务的水下机械臂智能规划技术、UVMS系统整体运动建模技术、水下机器人运动自稳定调节技术、基于任务的UVMS系统协调控制技术。以上研究不仅解决水下机器人控制关键性问题，同时可为海洋生物学研究、海洋矿藏探索、海洋工程装备智能检测提供技术上解决方案， 具有重要的科学研究意义和巨大的工程价值。
在该方向获得海军装备预研项目1项，发表相关著作1部，专利4项，发表10余篇论文，其中SCI及EI检索论文4篇。
3.海浪主动补偿技术
针对海上风机平台和海上石油平台的人员设备安全运送问题，开展海浪主动补偿登乘系统研制工作。按照国际DNV标准，结合实施海域海况，对登乘系统机构进行分析校核，确定以六自由液压并联平台和三自由度串联机构组成的混联机构作为补偿系统方案，以光纤捷联系统与差分GPS组合作为运维船的位置和姿态的测量装置，重点研究海浪主动补偿方法。该研究方向在国内还属空白，在海上风场有广阔市场空间，在军舰的补给作业方面也有应用空间。

承担项目
作为项目负责人、项目技术负责人承担项目如下：
1.海军装备预研项目，基于视觉引导的水下机械臂定点操作技术，110万元，在研；
2.国防基础科研，高精度智能磁悬浮陀螺定向仪精密装调先进制造技术，640万元，在研；
3.海军装备预研项目，大深度组合导航技术，70万元，在研；
4.黑龙江省自然基金面上项目，UVMS协调控制方法的研究，12万元，在研；
5.中央高校基本科研业务费专项基金资助，深水铺管作业动力定位与ROV协同作业控制与稳定性研究，12万，在研；
6.中国国家科学技术部国际科技合作项目，深海石油开采水下机器人联合研发，2130万元，结题；
7.工业与信息化部项目，高精度定位定向系统，500万元，已结题；
8.中国国家科学技术部国际科技合作项目， 新一代高精度陀螺仪及系统的引进，1000万元，已结题；
9.中央高校基本科研业务费专项基金资助，深海作业型ROV动力定位时滞切换控制的研究，6万元，已结题；
10.国家自然科学基金青年项目，基于构型平面匹配的可重构机器人运动学求解方法的研究，25万元，已结题；
11.高等学校博士学科点专项科研基金，可重构机器人运动控制的研究，4万元，已结题；
12.哈尔滨市科技创新人才研究专项资金项目，可重构机器人模块智能控制系统的研究，4.5万元，已结题；
13.中央高校基本科研业务费专项基金资助，未知环境下AUV局部路径规划策略的研究，2万元，已结题；
14.中央高校基本科研业务费专项基金资助，可重构机器人关键技术的研究，10万元，已结题；
15.中国博士后基金项目，变载荷两轮自平衡机器人运动控制的研究，3万元，已结题；
16.黑龙江省博士后基金项目，变载荷两轮自平衡机器人关键技术的研究，3万元，已结题。

学术交流
1.与俄罗斯科学院远东分院建立起广泛的合作关系，该院的海洋问题研究所所长亚历山大院士成为中组部为我校引进的“****”，针对中海油物探需求，双方联合研制水下3000米物探型水下机器人；
2.与日本冈山大学合作开展水下图像采集及处理研究，并派学生进行学习交流；
3.与美国加州州理工大学建立合作研究关系；
4.与香港城市大学开展围绕海洋生物的科学研究。
招生信息
招收控制科学与工程专业方向博士研究生，招收控制科学与工程专业方向和仪器科学与技术专业方向的硕士研究生

本科生授课课程
教授“机械结构辅助设计”和“精密仪器结构设计”两门本科课程

研究生授课课程
教授“先进机器人系统动力学及控制方法”研究生共建课程

实践性教学
教学研究课题
省级教改项目：“测控技术与仪器”卓越工程师教育培养模式的研究与实践
社会兼职
《宇航学报》、《仪器仪表学报》、《北京航空航天大学学报》《ROBOTICA》等期刊审稿专家


专利成果
作为第一发明人的专利如下：
1.树木测量方法ZL**1.7
2惯性导航仪器的电控旋转平台及位置测量法ZL**5.5,
3磁电复合式航向指示器及复合式航向指示方法ZL **4.1
4一种可重构模块机器人系统ZL**8.0
5一种七功能水下机械臂系统ZL**7.5
6串联形式机器人的逆运动学通用求解方法ZL**6.1
7一种多自由度机器人的逆运动学通用求解方法ZL**1.5
8一种深海作业型ROV控制系统及其控制方法ZL**8.1
9一种深海作业型水下机器人的动力学和运动学估计方法ZL**3.1
10一种深海作业型ROV推进器系统结构和控制方法zl**3.9
11一种ROV远程通信系统ZL**8.8
12一种基于构型平面的水下机械臂运动学的求解方法**6.6
13一种模块化的ROV控制系统**0.3
14一种基于构形平面的冗余机械臂运动控制方法**1.7
15基于构形平面的冗余机械臂运动控制方法**7.3
16一种冗余机械臂运动控制方法**5.3
17一种自主式水下潜器的深度控制装置及其控制方法**7.6
18 一种水下机器人照明控制系统 **4.6
19 一种主从式水下机械臂延时控制方法(**4.X
20一种ROV双冗余姿态检测系统（**5.9）
21一种混联结构的海浪补偿系统**9.x
22 一种基于光学的空间物体姿态测量技术**4.7
23 一种深海ROV的液压系统**35
24一种电动的海浪主动补偿登乘系统及其控制方法**08
25 一种便携式非接触的树木参数测量装置与测量方法**2.2
26一种磁悬浮定向仪微力矩检测方法**5.X
27一种电动的海浪主动补偿登乘系统**20
28 一种作业型水下机器人运动全误差模型**46
29一种基于混联机构的海浪主动补偿系统的运动学求解方法( **8.3)
30一种水下机器人重心辅助调节系统及控制方法(**7.1）
31一种用于海浪主动补偿系统的位姿检测系统（**5.5）
32基于视觉引导的海上登靠系统自动对接方法（**4.2）
33一种电动水下机械臂系统（ **4.0）
34一种水下机器人-水下机械臂系统(**7.0)
35 一种用于海浪补偿的混联机构（**3.8）
36 一种用于快速清理海管上方淤泥的射流型ROV型挖沟机（**5.1）




出版著作
(1) 魏延辉，白涛，周雪梅.水下无人航行器，哈尔滨工程大学出版社，2015。
(2) 卢玉军，魏延辉. CAXA电子图板2007机械设计与制作，印刷工业出版社，2012。
(3) 魏延辉，孙伟，秦勇，CAXA电子图板2011机械设计与制作技能基础教程，印刷工业出版社，2011。
(4) 魏延辉，孙伟.CAXA电子图板2011机械设计与制作标准实训教程，印刷工业出版社，2011。
(5) 魏延辉，刘志林，赵大威.自动控制原理与系统，吉林大学出版社， 2016。
(6) 魏延辉. UVMS系统控制技术,哈尔滨工程大学出版社，2017。
(7) ROV技术手册.上海交通大学出版社.2018.8


发表论文
[1]Yanhui Wei， Shengqi Jian， Shuang He， Zhepeng Wang.General approach for inverse kinematics of nR robots[J]. Mechanism and Machine Theory.2014， 75：97–106（SCI：**008）
[2]Li Xuyou， Ling Weiwei， Wei Yanhui(通讯作者)， Xu Zhenlong. Three-dimensional model of thermal-induced optical phase shifts in rotation sensing[J]. Chinese Optics Letters， 2015， 13(9):13-17. (SCI:**003)
[3]Xiaoyu Zhang， Yanhui Wei（通讯作者）， Kemao Ma， and Yuchao Wang . Finite-Time Robust H∞Control for High-Speed Underwater Vehicles Subject to Parametric Uncertainties and Disturbances[J]. IEEE Transactions on Control Systems Technology.(SCI期刊待检索)
[4] Wei Chen，Yanhui Wei(通讯作者) . Adaptive terminal sliding mode NDO-based control of underactuated AUV in vertical plane[J]. Discrete Dynamics in Nature and Society(SCI: **001)
[5]魏延辉，周卫祥，贾献强，王泽鹏. AUV模型解耦水平运动多控制器联合控制[J].华中科技大学学报（自然科学版）.2016,44(4):37-42(EI: **852)
[6]魏延辉，韩寒，于园园，杨子扬. 构形平面方法求解冗余机械臂逆运动学[J]. 哈尔滨工程大学学报.2016.37(8):1096-1102
[7]魏延辉，杜振振，陈巍，张晓宇.多翼自治AUV动力学建模与姿态控制[J].华中科技大学学报（自然科学版）2015，43(6):106-111(EI: **691)
[8]Yanhui Wei； Han Han； Zepeng Wang； Xin Liu； Guangchun Li. Planar Serial Manipulator Motion Synthesis[J]. Journal of Harbin Institute of Technology.2015，22(2):49-55(EI:**455)
[9]魏延辉，陈巍，杜振振，曾建辉. 深海ROV伺服控制方法研究及其仿真[J]. 控制与决策，2015，10:1785-1790. （EI:**088）
[10] 魏延辉, 周卫祥, 陈 巍, 胡佳兴, 李光春. 基于NDO的ROV变深自适应终端滑模控制器设计[J]. 控制与决策,2016,31(2):373-377
[11]魏延辉，彭富国，胜超，周卫祥.自主式AUV运动稳定性控制方法[J].华中科技大学学报（自然科学版）2014，42(2):127-132(EI: **840)
[12]魏延辉； 田海宝； 杜振振； 刘鑫； 郭志军； 赵大威.微小型自主式AUV系统设计及试验.哈尔滨工程大学学报2014.5: 566-571 (EI: **453)

荣誉
获得优秀主讲教师三等奖一次。
奖励
(1) 高精度自主定向系统，国家工业和信息化部，科技进步，国防科学技术二等奖，2014
(2) 复杂环境中移动平台关键技术研究，黑龙江省人民政府，科学技术进步奖，黑龙江省三等奖，2014
(3) 新一代高精度陀螺仪及系统引进，黑龙江省人民政府，科学技术进步奖，黑龙江省一等奖，2014
(4) 深海作业型水下机器人控制与导航系统，黑龙江省人民政府，科学技术进步奖，黑龙江省二等奖，2018。


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