当前位置: 首页  通大人物
通大学人(七)
李俊红:系统辨识方向的攀岩者
发布日期:2020-11-09 阅读次数:365 来源单位:党委宣传部(新闻中心挂靠)  责任编辑:范苏

在多年的研究生涯中,她虽没有三头六臂,但只要一走进实验室和课堂,她就是勇往直前的“攀岩者”。她从事系统建模与控制、系统辨识等方面的研究,不仅创新性提出一系列的参数辨识方法,还推动复杂情况下多模态、非线性系统的高精度建模的发展。她在科研路上硕果累累,共发表高水平论文40余篇,获得授权发明专利20余项。她叫李俊红,是电气工程学院教授、硕士生导师、博士,是江苏省“六大人才高峰”高层次人才、江苏高校“青蓝工程”中青年学术带头人,获得中国产学研合作创新成果奖一等奖,主持多项国家自然科学基金项目和省部级科研项目。

“系统辨识是研究建立系统数学模型的理论和方法,大千世界一切事物都有其运动规律,要想深层次的研究这些事物的运动规律,就要将这些运动规律用数学模型来描述。”系统建模和系统辨识在各个学科都有广泛的应用。它解决的是模型的问题,并以此为基础,为解决工业过程中的现实问题服务。李俊红正在主持的关于建立高精度的电池模型和准确的估计电池状态的国家自然科学基金项目正是其中的一个缩写。

“目前,锂离子动力电池及其管理技术尚未成熟,严重影响新能源汽车行业的健康发展,己经成为了制约电动汽车产业化和实用化的重要瓶颈。”动力电池高精度建模和荷电状态(SOC)估计是电池管理系统( BMS)中最关键的部分。建立高精度的电池模型和准确的估计电池状态可以延长动力电池的使用寿命,并对整车控制性能的提升和续驶里程的预测意义重大,对突破电动汽车产业化和实用化的瓶颈问题,具有极其重要的理论价值和现实意义。

动力电池动态特性非常复杂,具有很强的非线性和时变性,且电池在充放电过程中,充放电电流、温度等随机因素对电池的影响很大,极大地增加了电池建模的难度。它的性能参数、容量、剩余电量、放电倍率、工作温度与效率、使用期限均影响到锂离子电池的动态特性。电池实际工作状态下,不同的环境因素会导致电池模型不精确。同时,电池实际工作过程中噪声复杂多变,很难获得它的统计特性,运行的多工况、多应用环境都给动力电池的建模及状态估计带来困难。

为了攻克这一难题,在复杂情况下给动力电池建模,并提高其精确度,以及准确估计实时的荷电状态,李俊红将研究分为三个部分,分别从动力电池的建模、提高精确度以及荷电状态的估计出发。结合以往研究系统辨识的思路和方法,针对动力电池系统的非线性特性,李俊红创新性地融合其内部机理和外部输入输出数据,从内外结合的角度出发,利用它的结合特性去建造动力电池系统的模型,并获得它的参数辨识。基于电池系统是一个非常复杂系统,且其参数受到外部环境因素的影响,李俊红及其团队不断研究,结合领域内新的辨识方法,对系整体进行优化,最终实现动力电池在多时间尺度上的高精度建模。

学术研究上硕果累累,作为高校老师,李俊红在教学之路上也绝不含糊。“理论知识指导实践,二者相辅相成。一般来讲,理论先行,有了理论的指导,应用于实践方面,才能解决实际问题。另一方面,实践方面的一些经验也会促成新思路的形成。”李俊红说道。对于工科人才培养,她有着自己的深刻理解。“工科类学生学习理论最终还是要为解决实际问题服务的,我希望我的学生不仅要学会知识,最重要的还是学会如何运用好知识。”

系统辨识方向的研究学无止境,像大数据技术,人工智能,深度学习等新的方向都在产生一些新的研究课题。如何把以前的研究方法和新的研究技术结合去解决问题,是值得思考和实践的问题。在社会服务方面,她积极推进工业过程控制、先进制造领域的公共服务、关键技术研究和产学研结合,结合自己专业解决企业的多项技术需求。在作为企业博士后工作期间,李俊红开发了一种多功能热泵热水机。此产品满足国家大力推广的清洁高效新能源需求,获得了南通市博士后创新大赛二等奖以及南通市科技进步二等奖。对于高校服务地方,带动地方经济发展,李俊红坦言,“在社会服务这一方面,我做得还不够,还有很多有待发展的空间。我期望我的基础理论研究能够解决一些实际问题。”

“科研是一个慢慢积累的过程,不可急于求成。持之以恒,随着研究的深入,必然会得到想要的结果。”李俊红说。

(校报学生记者 王雪 张梦洁)


    打印本页 关闭