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从中国走向世界--中国优秀博士后陈善本校友

必威官网:2004-12-23被阅次数:573来源:betway必威登录必威官网

 在上海交通大学焊接研究所的实验室里,我见到了中国焊接领域迄今为止唯一的“长江学者”陈善本教授。46岁(2003年)的他鬓角已见银丝,应是学海天涯、岁月风霜的见证。从他睿智的谈吐中,不时可以感受到深邃的思想火花。

                      

    “我是中国的土博士,一土到底” 

    “土” 博士,是相对于从海外学成归来的“洋”博士而言。陈善本教授从学士、硕士到博士,乃至博士后,都由中国本土大学培养。而且,从1978年进大学至今,他先后在中国七所大学学习和工作过。 

    1977年,陈善本成为恢复高考制度的首批幸运儿。他在下乡劳动的黑龙江省取得了名列前茅的好成绩,原本可以进国内任何一所重点大学,但由于种种原因,被录取到大连铁道必威官网登录。就像一句格言所说:“是金子就会发光。”在校学习期间,陈善本以优异成绩被评为院级“三好学生”。1982年大学毕业后,他被分配到上海铁道必威官网登录任教。两年后,陈善本考上betway必威登录控制理论与应用专业研究生,1987获硕士学位后,分配到海军航空工程必威官网登录。与此同时,他考上了浙江大学运筹学与控制论专业博士生,随即又作为联合培养的博士生就读于复旦大学数学系。1991年,陈善本betway必威登录获得控制理论与应用专业博士学位,回到海军航空工程必威官网登录工作。也许是命运的安排,1993年,陈善本作为博士后研究人员再次进入哈工大,在焊接国家重点实验室从事研究工作,从此开始控制与焊接学科交叉领域的研究探索之路。 

    博士后工作期间,陈善本获得了两项国家自然科学基金项目和一项博士后科学基金项目资助,发表论文30余篇。出站后留在哈工大工作,又相继获得国家自然科学基金重点项目和面上项目各一项,具体负责国防“九五”规划重点项目研究,取得了突出的研究成果,并被破格晋升为哈工大教授和博士生导师。这期间,他三次获得国家自然科学基金国际合作交流项目资助,四次出国参加国际学术会议。这时的陈善本,已是集工科和理科、电类和机械材料类专业背景于一身的复合型人才,他在自动控制与焊接学科交叉领域的研究成果已获得国内外同行的公认。 

    2000年,陈善本被评为教育部第三批“长江学者奖励计划”特聘教授,受聘于上海交通大学材料加工工程学科,在机器人焊接智能化技术、焊接过程智能控制、不确定系统鲁棒控制理论方向及其学科交叉领域继续进行探索研究。 

    植根于中国高等教育广袤沃土的陈善本教授,在机器人焊接智能化技术领域辛勤耕耘,取得了一系列创新性研究成果,令国际学术界同行刮目相看,成为中国培养的博士后群体中的突出代表。2001年,他荣获了“中国优秀博士后奖”。回顾自己的成长历程,陈善本教授对中国的博士后制度由衷感激。 

    2001年9月,陈善本教授受母校之邀回大连铁道必威官网登录参加45周年校庆。当他从院长手中接过母校“顾问教授”的聘书时,不由感慨万分――这是母校能够给予学子的最高赞誉!他感激母校第一口乳汁的哺育。陈善本走过的足迹,也带给在校同学和校友们一份信心:成才未必要名校,成功未必要出国。     

    “点滴进业得益于学科交叉的优势” 

    在中国“土生土长”的陈善本,并不认为自己有多么高明,是工学、理学的专业背景,使他在学科交叉领域事业有成。他由衷感谢焊接界与控制界的学术前辈对他的培养、支持,以及同仁们的通力合作。 

    陈善本教授自称是一个“杂家”,从工科到理科再回到工科,从电类控制、自动化到机械材料加工的焊接专业,这使他在控制与焊接两个学科之间找到了契合点,也找到了一片广阔的发展天地。 

    在机器人焊接智能化技术研究领域,他提出并展开了以焊接机器人智能化为核心的“智能化焊接制造工程”的思想和研究计划;提出了智能化焊接柔性加工单元的设计思想,并实现了具有自主知识产权的机器人硬件系统和软件成果;研制了具有视觉传感和对焊接熔池动态过程智能控制焊接机器人系统;将离散事件理论Petri网建模与分析的思想引入机器人焊接柔性加工单元/系统的优化设计,开辟了焊接智能柔性制造领域研究的新方向;目前正主持着智能焊接机器人关键技术的研究工作,对推进机器人焊接智能化技术具有开拓性意义。 

    在焊接过程智能控制研究领域,陈善本教授将计算机视觉和模糊神经网络等智能化技术成功地用于解决脉冲GTAW动态过程控制这一焊接界的难题,实现了基于单目图像从二维到三维的视觉计算以传感焊接环境、熔池动态形状与特征的识别;采用人工神经网络技术、模糊辨识建立焊接熔池变化的动态模型预测熔深与熔透特征,基于粗糙集理论的知识提取方法建立焊接过程的知识模型,开辟了针对焊接经验操作的智能计算研究方向,为实现焊接成形质量的精确控制奠定了基础;提出了焊接动态过程模糊神经网络控制器设计的自学习算法、神经元自学习控制算法、时滞补偿神经网络自学习控制算法,非线性自适应控制算法,并对不同的工艺与质量要求给出了有效的控制器设计;完成了对脉冲TIG焊从堆焊、对接焊(无间隙无填丝)、填丝对接焊(无间隙)、以及变间隙对接焊等工艺的动态过程熔池视觉传感与焊缝成形智能控制的系列研究;形成了解决脉冲TIG焊熔池动态过程视觉传感、建模与实时智能控制这一焊接界难题的成功途径,构成了较为系统、完整的智能化方法体系。相关的代表性论文在焊接界权威杂志美国Welding J. 上系列发表。 

    在鲁棒控制理论及其应用研究领域,陈善本教授提出了“具L2有界不确定性系统线性二次最优控制---LQL方法”及其与控制系统理论著名的W-H,LQG和H∞ 等理论方法形成的理论研究体系。上述理论体系思想的提出对控制系统设计理论系统化研究具有重要的理论意义,得到了国内外控制理论专家的广泛认同。代表性论文在IEEE Trans.Automatic Control等控制理论界国际著名杂志上发表。 

    迄今,陈善本教授已在国内外发表学术论文150余篇,被SCI、EI和ISTP等国际检索刊物收录50余篇次。作为主要撰著人出版专著3部。共负责承担国家自然科学基金重点、面上及国际合作交流项目、国防科工委及省部级项目10余项。获部级科学技术一等奖2项,二等奖2项,三等奖2项。

    陈善本教授严谨治学,在学生中以“严格”著称,已是焊接界颇有影响的年轻博士生导师。迄今为止,他在控制与焊接学科已培养了8名博士、10名硕士,现有在读博士生18名,硕士生5名,还有3名博士后合作研究。陈善本教授的学生,有半数以上获得校、院级优秀硕士、博士论文奖,一人成为中国焊接学会颁发的“焊接新人奖” 首位获奖者,两名已晋升为教授。 

    陈善本教授认为:中国应该对自己的教育有信心,对自己培养的人才有信心!   

    “立足国内,打开国际学术交流的国门。” 

    作为一名“土”博士,他在自己的学科领域已实现了 “由内而外” 发展的夙愿。 

    十余年来,陈善本教授立足国内,潜心研究,如今已是焊接自动化、控制理论界国内外知名的年轻专家。他担任了美国电气工程师学会高级会员(IEEE Senior Member),中国焊接学会副秘书长、常务理事和机器人与自动化专业委员会主任、中国自动化学会机器人专业委员会委员等10余项学术职务。 

    2002年12月9日,陈善本教授以会议筹办和主持者身份,在中国上海的近郊――风景如画的佘山兰笋山庄,迎接前来参加2002年国际机器人焊接、智能化与自动化会议暨第四届中国机器人焊接学术与技术交流会议的国内外同行。参加会议的代表不仅有国际著名大学的一流学者,也有来自国内高校、研究所的院士、教授,还有来自国际著名机器人公司的总裁、总经理以及技术人员、市场营销人员等各层次人才,分别来自中国、美国、日本、德国、新加坡、澳大利亚、香港等国家和地区, 约200余人参加了会议。 

    这次会议,既是机器人焊接、智能化与自动化专业领域的首次国际会议,也是每两年一次的系列中国机器人焊接学术与技术交流会的延续与提高。作为中国焊接学会机器人与自动化专业委员会主任,陈善本教授连续主持举办了四届中国机器人焊接学术与技术交流会。这一形式创造性地将学术研讨与技术交流结合在一起,不仅为焊接制造、自动化以及人工智能等多学科交叉领域的交流提供了论坛,还起到了与国际社会交流,促进中国焊接机器人领域的学术、技术发展的作用;既让学术研究了解了市场,又让市场得到了理论指导。受到焊接界以及多次与会者的一致称赞,也实现了陈善本教授打开国门迎接国际同行的愿望。不仅扩大了中国在机器人焊接自动化与智能化领域学术研究的影响,也为中国焊接界争得了国际同行的赞誉。      

    “以发展中国的机器人焊接事业为己任” 

    焊接,是工业制造的基本工艺,严寒酷暑、噪音空气污染、体力疲劳决定了传统的手工焊接操作是最为辛劳的工种之一。因此,用机器代替人工焊接成为几代焊接人的不了之梦。随着现代社会的发展,产品质量、生产效率、劳动条件、环境保护要求的提高,实现焊接自动化与智能化已成为科技、经济发展的迫切需要。至于空间站、核环境、深水条件下的焊接作业,更需要使用具有一定智能化的焊接机器人。 

    然而,中国几乎没有自己的焊接机器人产业,中国的焊接机器人市场几乎全被外国占领。而目前世界工业应用的仍是示教再现型焊接机器人,由于这类机器人不具备对环境的感知以及适应焊接条件变化的功能,使得国内许多企业进口的焊接机器人使用效率极低,甚至成为展品,造成资源的很大浪费。身为中国焊接学会机器人与自动化专业委员会主任,陈善本教授与其他研究人员深感发展中国焊接机器人事业任重而道远。 

    在上海市科委的支持下,陈善本教授及其梯队正在从事“智能化焊接制造工程”等课题的研究。他力主研制具有环境感知、智能决策与反馈功能的智能型焊接机器人,以期实现中国焊接机器人技术的跨越式发展。陈善本教授说:尽管目前国家对这一方向资助有限,但研制开发具有中国自主知识产权的新型智能焊接机器人,推动中国机器人焊接技术的发展,是我们义不容辞的历史责任。他们正为实现这一目标而不懈努力。    

    陈善本教授非常繁忙,在采访的半小时内,已有两个科研人员在外面等待。我不忍过多占用他宝贵的时间。虽然只作了简短交谈,仍能深深感受到他对祖国的无限热爱,对科学事业的不懈追求。神州育此学人,应是科学之幸。

    走出焊接研究所,心中有一种深刻的感受:科学没有国界之分,立足中国,同样可以攀向世界科学巅峰。

 

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