2023年12月30日，第四届分数阶机电一体化系统与控制研讨会在华南理工大学顺利召开。本次研讨会由中国自动化学会分数阶系统与控制专业委员会主办，华南理工大学自动化科学与工程学院、《控制理论与应用》期刊承办。 

本次研讨会邀请到国内外的著名专家学者包括University of California. Merced（加州大学默赛德分校）YangQuan Chen教授，北京理工大学陶然教授，山东大学闫鹏教授，华南理工大学曾才斌教授，华南理工大学王孝洪教授，华南理工大学罗映教授，南京工程学院曹科才教授，香港科大霍英东研究院张碧陶教授，广州大学李致富教授，佛山大学郑伟佳博士，郑州大学陈鹏冲博士。嘉宾们分别做了分数阶机电一体化系统与控制相关的主题报告，分享他们最新的发现、研究成果与相关思考。学院常务副院长裴海龙教授、田联房教授等参加研讨会。大会由华南理工大学罗映教授和王孝洪教授主持。

研讨会现场 

加州大学默赛德分校YangQuan Chen教授做题为“From Fractional order mechatronics to smart mechatronics （从分数阶机电一体化到智慧机电一体化）”的报告。报告概述了在过去十年中分数阶微积分在机电一体化建模和控制中的应用情况。特别强调了为人类提供服务的机电一体化应用，例如在康复和外骨骼等生物机电系统中，分数阶建模和控制应该是必不可少的。提出，如何赋予机电一体化系统“智能”是未来的研究方向，其中包括各种自我意识特征，如性能意识、健康状况意识、安全意识、攻击意识、故障意识等。还指出，为了实现智能机电一体化，未来的研究中有着充足的应用分数微积分的机会。

YangQuan Chen教授作报告 

北京理工大学陶然教授做题为“分数域信号处理理论与技术”的报告。报告围绕分数域信号处理及其应用，概述了分数域信号处理的国内外研究团队及其最新研究进展；介绍了以分数域采样、分数域滤波和分数域时频分析等理论方法形成的分数域信号处理体系及其在雷达探测、电子侦察、通信导航和光学测量等方面的应用；指出了分数域信号处理在解决高速高加速目标探测与识别、合成孔径高精度无源定位、高动态高灵敏导航与中继测控等当前国家重大需求问题上起到的关键作用；探索了分数域信号处理结合高光谱遥感数据在农业、林业、湿地等领域的应用；讨论了分数域信号处理未来的发展方向和应用潜力。

陶然教授作报告 

山东大学闫鹏教授做题为“全压电微纳伺服系统设计、控制及应用”的报告。报告介绍了闫鹏教授团队近期针对全压电柔性微运动系统的设计方法和高动态高精度纳米伺服技术方面的研究进展，并重点介绍相关技术在国家光源工程纳米探针线站及集成电路装备等精密工程领域中的工程应用。

闫鹏教授作报告 

华南理工大学王孝洪教授团队潘志锋做题为“基于改进重复控制-分数阶自抗扰的LCL型并网逆变器逆变器侧电流反馈控制策略”的报告。报告介绍了基于分数阶线性扩张状态观测器(FOLESO)的分数阶自抗扰控制(FOLADRC)策略。利用FOLESO的扰动补偿特性有效地抑制了系统的谐振峰。在此基础上，引入了具有无相移低通滤波器和降阶型频率自适应相位滞后环节的改进重复控制(RC)策略，进一步提高系统对周期性电流谐波抑制能力。

潘志锋博士作报告 

华南理工大学曾才斌教授做题为“一类随机偏微分方程的稳定流形的存在性和光滑性”的报告。报告指出由于分数Brown运动既不是Markov过程也不是半鞅，因此经典随机分析工具不再适用。为了研究分数Brown运动这类噪声驱动的随机微分方程的长期动力学行为，基于分数阶微积分理论，分数Brown运动的pathwise积分在合适的分数Sobolev空间上被建立。基于pathwise积分、粗糙路径理论和插值函数空间理论，构造了一个合适的新的Banach空间，成功地解决了无穷维空间中非线性随机偏微分方程的不变稳定流形的存在性问题，即著名的Lu-Schmalfuss猜想。报告还回顾分数阶微积分在pathwise积分的应用、我们的原始想法和主要结果。

曾才斌教授作报告

  华南理工大学罗映教授做题为“分数阶运动系统与控制”的报告。报告概述了罗映教授课题组在运动系统分数阶建模与控制新理论和新方法探索方面的主要研究内容和相关结果：基于分数阶理论的精细化表征优势，建立精密运动系统机、电、热等特性及耦合的精确分数阶模型，并提出相关的分数阶系统参数辨识新方法；利用分数阶的阶次可调节与尺度可细分等优势，提出一系列新型分数阶控制器结构和时频兼顾系统化设计方案，证明典型精密分数阶运动系统稳定性，突破传统运动跟随与抗扰控制的性能极限，研发精密运动平台及伺服驱动分数阶控制系统，在高密度存储硬盘和小型无人机等领域国际企业或机构获得了成功应用。

南京工程学院曹科才教授做题为“Sampled-Data Feedback Controller based on Co-Design of Sampling Period and Control Gain： From integer order to fractional order（基于采样周期与控制增益协同设计的采样数据反馈控制器：从整数阶到分数阶）”的报告，报告指出随着数字计算机越来越多地用于控制器实现，对离散控制器的需求显著增长，特别是采样数据设计受到青睐。仅利用可用于控制器设计的“最新”或“最旧”状态信息，然后制定共同设计的采样数据控制器，并导出全局渐近稳定性的充分必要条件。缩放增益和采样周期之间的补偿方案在选择各种采样周期方面引入了急需的灵活性，以稳定分数连续线性系统的采样数据，对于数字实现非常有利。 

曹科才教授作报告

  香港科大霍英东研究院张碧陶教授做题为“高性能伺服系统关键技术及产业化”的报告。报告针对电机的混沌行为，揭示了传统整数阶微积分理论在描述电机机理模型中存在的缺陷，引入了分数阶微积分理论在电机建模和优化控制的研究，分享了从基于整数阶微积分理论的传统PID控制算法、迭代控制算法等，到基于分数阶微积分理论的PID控制算法、鲁棒控制算法等先进算法，最后展示了相关算法在电机控制中取得的有益成果及其产业化情况。

张碧陶教授作报告

 广州大学李致富教授做题为“压电驱动执行器的迟滞及其分数阶建模”的报告。报告首先回顾智能材料执行器迟滞的建模和控制方法的研究现状；然后，介绍一种自适应控制方案来补偿非线性系统中的Prandtl-Ishlinskii 迟滞。最后，将介绍一种新型的压电定位平台的迟滞分数阶建模方法，并给出实验验证结果。

李致富教授作报告 

佛山大学郑伟佳博士做题为“分数阶抗扰控制及其在永磁同步电机伺服系统中的应用”的报告。报告从永磁同步电机伺服控制的应用背景出发，针对模型不确定性、外部干扰、采样噪声等问题，探讨几种分数阶控制器的设计和综合问题，包括分数阶PID控制器、分数阶鲁棒控制器和基于扰动补偿的分数阶复合控制器等，形成较实用的分数阶控制器设计方法。通过数值仿真和电机控制实验验证控制方法的有效性。

郑伟佳博士作报告 

郑州大学陈鹏冲博士做题为“模型辅助分数阶自抗扰控制器的研究及应用”的报告。报告介绍如何充分利用模型信息，针对系统中不同类型扰动，构建模型辅助分数阶自抗扰控制框架，并简要介绍其在伺服电机系统、气浮平台及连续体机器人中的应用。 

这次研讨会吸引了线上线下逾百位专家学者和研究生参加。与会者充分交流，展示了最新学术成果，互相借鉴，完美达成了本次研讨会的目标。不仅深化了与会者对分数阶机电一体化系统与控制领域的理论认识，也为未来的研究方向提供了新的视角。这一系列的研究成果将对未来工业、科技领域的发展产生深远影响，推动科技创新不断前行。

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