报告题目:An Integrated Framework of Robust Model Predictive Control and Visual Servoing for Autonomous Drones

报 告 人：施阳教授 University of Victoria，Canada

报告时间：2021年4月7日（周三）上午09:30

报告地点：腾讯会议

  摘要：4月7日上午，加拿大工程院院士、维多利亚大学施阳教授应张海涛教授邀请与我院进行线上学术交流，就其最新学术进展做了一场题为“An Integrated Framework of Robust Model Predictive Control and Visual Servoing for Autonomous Drones”的学术报告。报告由张海涛老师主持，我院30余师生参加，会场学术氛围十分浓厚。

    在本次报告中，施阳教授首先介绍了模型预测控制MPC的发展脉络、标准模型和在实际运用中的优缺点，在此基础上引入了基于视觉的伺服系统IBVS的相关介绍与前沿研究进展，对近十年来该领域的文献做了高屋建瓴的介绍和比较。接下来，施阳院士立足于自己最新的基于NMPC技术对无人机进行鲁棒控制的工作，为我们梳理和总结了MPC与IBVS在运用中的思路与重难点，从问题出发，针对无人机机理模型给出在理想环境中的控制框架，再创新地将外部扰动作为MPC的约束项引入寻优过程中，此外还有关于无人机视野区域等相关约束也纳入到控制量求解过程中，为我们逐项剖析控制器的设计思路。在稳定性证明过程中，施阳教授同样条理清晰地将证明分为四部分，立足于李普希茨条件，证明了系统存在满足诸多约束条件的可行解，并且在此可行解的基础上，无人机跟踪误差将被镇定到原点附近。最后施阳教授展示了仿真与实验结果，并对整项工作进行了整体的梳理与评价，发散思路，引出了亟待解决的诸多问题，发人深思。在问答环节中也针对我们的问题进行了深入浅出的交流，对本院自主无人系统展示出强烈的兴趣，期待以后更深入的合作。

    本次报告干货满满，立足前沿，内容充实紧凑，思路清晰，现场学术氛围十分浓厚，在最后的问答环节中，施阳教授与师生们就各项关键问题和思路进行了探讨，尤其是如何将单个个体推广到多无人系统、证明中的重难点以及关于强化学习、深度学习等问题讨论热烈，思路开放。施阳教授有针对性地对学生进行指导，大家获益匪浅。

    本次报告重点在于模型预测控制与基于图像的视觉伺服系统，这些问题不仅处于国际前沿，更与在座学生的研究方向息息相关，是对大家解决控制问题方法的一次扩充，尤其是思路上对大家具有极大的启发意义。最后张海涛老师对施阳教授的精彩报告表示感谢，报告取得了圆满成功。

  简介: 施阳教授分别于1994年和1998年获得西北工业大学机械工程与自动控制专业学术和博士学位，在2005年获得加拿大埃德蒙顿阿尔伯塔大学电气与计算机工程专业博士学位。从2005年到2009年，任萨斯喀彻温大学机械工程系的助理教授和副教授，2009年加入维多利亚大学，现为加拿大维多利亚大学机械工程系教授。他目前的研究兴趣包括网络和分布式系统、模型预测控制(MPC)、信息物理系统(CPS)、机器人和机电一体化、自主系统(AUV和无人机)的导航和控制以及能源系统应用。他曾获得2017年《IEEE Transactions on Fuzzy Systems》杰出论文奖，在2018年获得了洪堡资深研究人员研究奖学金。目前，他担任IEEE Industrial Electronic Society Administrative委员，IEEE IES Technical Committee on Industrial Cyber-Physical System主席，《IEEE transactions on Industrial Electronic》联合主编，他还担任《Automatica》、《IEEE Transactions on Control Systems Technology》、《IEEE/ASME Transactions on Mechatronics》以及《IEEE Transactions on Cybernetics》等期刊的Associate Editor。施阳教授是IEEE Fellow、美国机械工程师协会和加拿大机械工程师学会Fellow、以及加拿大工程院院士。