北京交通大学电子信息工程学院博导介绍：侯忠生

　　姓    名：侯忠生 性    别：男   
　　出生年月: 1962年9月 职    称：教授
　　办公电话：51688617
　　电子邮箱：zhshhou@bjtu.edu.cn
　　办公地点：9号楼西504
　 
　　个人简介：
　　教授、博士研究生导师、先进控制系统研究所所长。
　　1979.9～1983.7 吉林工业大学应用数学系工学学士
　　1985.9～1988.1 吉林工业大学应用数学系理学硕士
　　1992.3～1994.10 东北大学自动控制系工学博士
　　1995.3～1997.3 哈尔滨工业大学航天学院博士后
　　1997.3～2003.11 北方交通大学交通运输学院副教授/教授/博导
　　2002.8～2003.9 美国耶鲁大学(YALE)系统科学中心访问学者
　　2003.11-至今 北京交通大学电子信息工程学院自控系教授/博导

　　学术活动：
　　1、2004年到台湾台北参加2004 IEEE International Conference on Control Applications, Sept 2-4, 2004, Taipei.
　　2、2005年12月10日到19日到西班牙参加44th IEEE Conference on Decision and Control and European Control Conference ECC 2005,12月11日-16日。
　　3、2006年7月10-2006年7月20日受邀访问英国Cardiff大学、Sheffield大学。
　　4、2005年3月20日受北京机械学院计算机与工程系邀请作题目为“无模型自适应控制理论及其最新进展”的学术报告。
　　5、2005年6月27日受哈尔滨工业大学自动控制系控制理论与制导研究中心的邀请作题目为“无模型自适应控制理论简介”的学术报告。
　　6、2006.7.18在Sheffield大学Department of Automatic Control & Systems Engineering的Sir Henry Stephenson Building LT2作了题目为：“Model-Free Adaptive Control”的学术报告。
　　7、Member of the International Program Committee of ISSCAA2006，1st International Symposium on Systems and Control in Aerospace and Astronautics (ISSCAA 2006) , Jan. 19-21, 2006, Harbin, CHINA
　　8、Member of International Program Committee of 2006 IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control, Ft. Lauderdale, Florida, USA, April 23-25, 2006
　　9、IPC Member of第23、24、25届中国控制会议程序委员会委员
　　10、Section chair for WM3，Adaptive Control II in ASCC 2002，Wednesday, 25 September.
　　11、IPC Member of 2006 IEEE International Conferences on Cybernetics and Intelligent Systems (CIS 2006) and IEEE International Conference on Robotics, Automation and Mechatronics (RAM 2006)
　　12、International program committee of 2007，ICNSC: IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control, London, UK, 15-17 April 2007.
　　13、Member of IPC of IEEE 2007 Congress on Evolutionary Computing
　　14、IPC Member of 2nd International Conference on Industrial Electronics and Applications, 2007,23-25, May, 2007
　　15、程序委员会委员ISCIIA2008 (The Third International Symposium on Computational Intelligence and Industrial Applications，2008。11月，昆明。
　　16、2007第十届多国城市交通学术会议论文集，中国科学技术出版社，专家委员会委员。
　　17、Section Co-Chair,INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON NEURAL NETWORKS， June 3–7, 2007 ，Mandarin Garden Hotel, Nanjing, China
　　18、IPC Member of the 2008 IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control，International Asia Pacific Convention Center & HNA Resort，Sanya, China, April 6-8, 2008
　　19、IPC member of The 2008 IEEE International Conferences on Cybernetics & Intelligent Systems (CIS) and Robotics, Automation & Mechatronics (RAM) (CIS-RAM 2008) will be held from 3 - 6 June 2008 in Chengdu, China.
　　20、IPC Member of International Conference on Modelling, Identification and Control,2008
　　21、第27届中国控制会议程序委员会委员，粘贴论文评奖委员会委员。，昆明，2008
　　22、ISCIIA2008 (Nov.21-26, 2008, Dali, Yunnan, China) as a program committee member，Nov.21-26,2008，Dali, Yunnan Province, China
　　23 IPC MEMBER OF THE 2009 IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control，Okayama City, Japan, March 26-29, 2009

　　其他：
　　1、北方交通大学首批优秀主讲教师称号获得者，2000年。
　　2、2000-2002北方交通大学校级重点建设课程“管理运筹学”负责人。
　　3、北京交通大学‘控制科学与工程’一级学科点专业技术职务评议组成员。
　　4、北京交通大学学位评定委员会委员(2003-2007)。
　　5、2003-2008中国自动化学会控制理论专业委员会委员；
　　6、2004年6月中国宇航学会深空探测专业委员会委员；
　　7、北京市交通工程学会监事。
　　8、《Automatica》、《J of Asian Control》、《IEEE Transactions on Intelligent Transportation System》、《IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics》、IEEE Transactions on Circuit and System》、《自动化学报》、《控制理论与应用》、《系统工程学报》、《控制与决策》、《自然科学进展》等十余本学术刊物的审稿人。美国控制会议ACC、IEEE CCA、IEEE CDC会议的审稿人。清华大学学报、中国农业大学学报、北京理工大学学报、哈尔滨工业大学学报等十余所大学学报的审稿人。
　　9、1996年本人被评为“机械部部属院校跨世纪学科带头人”, 自动控制学科，机械教(1996)106号
　　10、2006年1月获北京交通大学电子信息工程学院学科建设奖。
　　11、国家自然科学基金委员会信息学部评审专家。2006。
　　12、国家自然科学奖评审专家2007、2008
 
　　研究方向：
　　1、控制理论方面：无模型自适应控制（Model Free Adaptive Control， MFAC）、数据驱动控制（Data-Driven Control,Data based control）、迭代学习控制、自适应控制、非线性系统的参数估计等。
　　2、道路交通方面：高速路/快速路交通系统、交通管理与控制、智能交通系统理论等；
　　3、数据挖掘方面：交通领域的数据挖掘;医学领域的数据挖掘等。
　　4、控制理论、智能交通系统等理论在实际中的应用研究，包括软件和硬件系统。
　　注：
　　1、欢迎有志于上述方面学术研究的学生报考我的硕士、博士研究生。
　　2、欢迎博士学位获得者、青年教师到先进控制系统研究所做博士后研究和访问学者，进行上述领域的合作研究。
 
　　科研项目：
　　目前正在主持的项目有：
　　1、国家自然科学基金面上项目“高阶内模学习控制理论及其在快速路交通控制中的应用”（60774022）；
　　2、国家自然科学基金重点项目“基于数据驱动的控制理论及其在大型复杂系统中的应用”(60834001)；
　　3、国家博士点基金“快速路交通流的非严格重复学习控制理论及实现”；
　　4、其他项目5项。

　　过去曾主持的国家级、省部级及横向项目28项；曾参加的国家级、省部级及横向项目9项。
 
　　学术著作：
　　出版关于“无模型自适应控制”学术专著1部，在国内外学术刊物及会议上共发表学术论文120余篇，包括“Automatica”,"IEEE Transactions”和“Transportation Research, Part C”等国际著名刊物。

　　主要学术成就：
　　一、提出“无模型自适应控制理论”.1992-1994。
　　无模型自适应控制理论与方法是指：“控制器的设计不包含受控过程数学模型的任何信息，仅利用受控系统的I/O 数据来设计控制器的控制理论与方法”。
理论基础是是利用一个新引入的伪梯度向量（或伪Jacobi 矩阵）和伪阶数的概念，在受控系统轨线附近用一系列的动态线性时变模型（紧格式、偏格式、全格式线性化模型）来替代一般非线性系统，并仅用受控系统的I/O 数据来在线估计系统的伪梯度向量；主要理论分析方法是基于压缩映像的分析方法；有一系列的系统的设计方法。主要特点是该种方法控制器设计仅用受控系统的I/O 数据，不包括任何受控系统的模型信息，能够实现受控系统的参数自适应控制和结构自适应控制。获得了发明专利“无模型控制技术与无模型控制器”, ZL 94 1 12504.1，2000年。
　　目前已形成了无模型自适应控制（基于紧格式的、基于偏格式的、基于全格式的）、无模型直接自适应预测控制、无模型自适应迭代学习控制、无模型自适应预测函数控制，等等。

　　该理论的主要的引用情况（概念和定理的直接引用,其中包括两部学术专著，一部国内，一部国外）和主要工业实际过程的实际应用情况如下:

　　1. Zhang B, Zhang W., Adaptive predictive functional control of a class of nonlinear systems. ISA Trans. 2006，45(2):175-83. (PH制方面的应用)。
　　2. K. K. Tan，T. H. Lee，S. N. Huang，F. M. Leu, Adaptive-Predictive Control of a Class of SISO Nonlinear Systems。Dynamics and Control, 11, 151–174, 2001. (理论方面、化工注模、线性电机控制方面的应用)。
　　3. 张彬,张卫东. 基于动态线性化的非线性系统的自适应预测函数控制. 控制与决策, 2005,20(11):1274-1278。(理论方面)。
　　4. Tan, K. K., Lee, T. H. and Huang, S. N., Adaptive-predictive PI control of a class of SISO systems, Proc. ACC, 1999. （线性电机控制）。
　　5. Coelho, L. D. S.，Coelho, A. A. R. and Rodrigo, R. S., Model-Free Learning Adaptive Controller with Neural Network Compensator and Differential Evolution Optimization，Joint CCA, ISIC and CACSD 2006, October 4-6, 2006, Munich, Germany. (化工方面的应用)。
　　6. 周强　瞿伟廉，安装MR阻尼器工程结构的非参数模型自适应控制，地震攻城与工程振动，2004 Vol.24 No.4 P.127-132。工程结构方面的应用。
　　7. 保宏 段宝岩 陈光达，索系馈源支撑结构控制方法的研究，机械设计与研究，2005 Vol.21(2), PP64-66，工程结构方面的应用。
　　8. 李明忠，王福利，基于递归神经网络的一类非线性无模型系统的自适应控制，控制与决策，1997，12（1），64-72。理论方面的应用。
　　9. 杨治平，基于递归优化的预测学习控制算法，中国电机工程学报，2003，23（4），62-66。理论方面的应用。
　　10. 李传庆 刘广生， 锅炉汽包水位MFAC-PID串级控制方案的仿真研究，东北电力学院学报，2005，25（4）。锅炉水位方面的应用。
　　11. 刘纯国;隋振;付文智;李明哲，板材多点成形过程的非参数模型及自适应控制，控制工程，2004 Vol.11 No.4 P.306-308。板材成形方面的应用。
　　12. Dianhui Wang, Tharam S Dillion, Allan K Y Wrong, Design and analysis of one-step-ahead adaptive neural predictive controller, Proc of 2001 IEEE International Symposium on Computational Intelligence in Robotics and Automation, July 29-Aug 1,2001, Alberta, Canada. 理论方面的应用。
　　13. 王春蔚，基于无模型自适应控制理论的局部入口匝道控制方法研究，北京交通大学硕士学位论文，2005。交通流控制方面的应用。
　　14. 曹荣敏 侯忠生，永磁直线电机的无模型学习自适应控制，电气传动，2006， Vol.36 No.7 P.22-25。永磁直线电机方面的应用。
　　15. Leandro dos Santos Coelho and Fabio A. Guerra，Applying Particle Swarm Optimization to Adaptive Controller，11th Online World Conference on Soft Computing in Industrial Applications。理论研究。
　　16. Zhang Bin, Zhang Weidong. Adaptive predictive functional control of a class of nonlinear systems based on dynamical linearation. 16th IFAC World Congress. 2005.7.4-7.8
　　17. 张云生 祝晓红著,自适应控制器设计及应用,国防工业出版社,2005年5月第1版。第8章内容全部内容。
　　18. Huang Sunan, Tan Kok Kiong and Lee Tong Heng, Applied Predictive Control, Springer, 2002。第7章全部内容，第8章部分内容。
　　19. 韩志刚. 无模型控制器的应用[J].控制工程,2002,Vol.9(4), pp22-25.
　　20.韩志刚. 无模型控制方法在化肥生产中的应用[J]，控制理论与应用，2004，21（6）：858-863
　　21.F.L. Lv, S.B. Chen, and S.W. Dai, A Model-Free Adaptive Control of Pulsed GTAW，T.-J. Tarn et al. (Eds.): Robot. Weld., Intellige. & Automation, LNCIS 362, pp. 333–339, 2007.（焊接领域应用）
　　22.沈永良，基于动态非线性逼近的非线性系统预测控制，控制与决策，22（2），2007，100-104
　23、Leandro dos Santos Coelho, Antonio Augusto Rodrigues Coelho，Model-free adaptive control optimization using a chaotic particle swarm approach，Chaos, Solitons and Fractals，　2008
　　24、Lifeng Wei，Haibin Yu，Research on a Soft Real-time Scheduling Algorithm Based on Hybrid Adaptive Control Architechture，Proc of ACC,2003

　　还有许多基于该理论但未加引用的实际应用。

　　主要参考资料：
　　1. 侯忠生，韩志刚，线性系统、非线性系统统一的控制律设计，智能控制与智能自动化，科学出版社，1993，pp1899-1905
　　2. 侯忠生，非线性系统参数辨识、自适应控制和无模型学习自适应控制，东北大学博士论文，1994.7。（院士和专家的评价“无模型控制理论的研究对国民经济具有潜在应用价值”；“创立了无模型控制理论”；“无模型控制理论和非线性系统的对称相似结构的研究是代有方向性的，为现代控制理论的研究开辟了一个新的方向”。）
　　3. 侯忠生，无模型学习自适应控制理论，哈尔并工业大学博士后出站报告，1997.3。专家评价为“在概念、思想、方法上均是具有首创性的工作”。
　　4. 侯忠生著 非参数模型及其自适应控制理论，科学出版社，1999。
　　5. 侯忠生，技术发明专利“无模型控制技术与无模型控制器”, ZL 94 1 12504.1，2000年
　　6. 侯忠生，韩志刚，改进的非线性系统最小二乘算法，控制理论与应用，11(3)，1994, pp271-276
　　7. 侯忠生，韩志刚， 非线性系统的参数估计及与之对偶的自适应控制, 自动化学报, 21(1)，1995, pp122-125
　　8. 侯忠生，韩志刚， 鲁棒的非线性系统无模型学习自适应控制，控制与决策，10(2)，1995, pp137-142
　　9. Zhongsheng Hou and Zhigang Han， The learning control and the model-free learning adaptive control of MIMO nonlinear systems, Advances in Modeling & Analysis, C, 47(1), 1995, pp13-26
　　10. Zhongsheng Hou and Wenhu Huang, The model-free direct adaptive predictive control for a class of discrete-time SISO nonlinear systems: long linearization form, 第二届全球华人智能控制与智能自动化大会论文集, 西安交通大学出版社，1997.7, pp1586-1591
　　11. Zhongsheng Hou and Wenhu Huang, The model-free learning adaptive control of a class SISO nonlinear systems, Proceedings of the 1997 American Control Conference, Albuquerque, NM, USA, 4-6, June 1997. (Evanston, IL, USA: American Automatic Control Council 1997). P343-344,Vol.1
　　12. Zhongsheng Hou and Wenhu Huang, The model-free learning adaptive control of a class of MISO nonlinear discrete-time systems, 5th IFAC Symposium on Low Cost Automation, Preprints, Ts13-26,1998.9
　　13. Zhongsheng Hou and Wenhu Huang, The model-free learning adaptive control for a class of nonlinear systems and its simulation study, 控制理论与应用，15(6), 1998, pp894-899
　　14. 侯忠生，The model-free direct adaptive predictive control for a class of discrete-time nonlinear system，The 4th Asian Control Conference，September 25-27, 2002，Singapore, pp519-524
　　15. 侯忠生 熊丹，带有无模型控制外环补偿的自适应控制系统设计，第五届全球智能控制与智能自动化大会，WCICA2004，2004, 6杭州
　　16. 侯忠生 无模型控制方法现状与展望，控制理论与应用，23(4), 586-592, 2006
　　17. 曹荣敏 侯忠生，永磁直线电机的无模型学习自适应控制，电气传动，2006， Vol.36 No.7 P.22-25
　　18. 曹荣敏 侯忠生，无模型控制方法在直线电机控制中的仿真研究，系统仿真学报，2006,18(10)
　　19. 曹荣敏,侯忠生. pH值中和反应过程的无模型学习自适应控制.计算机工程与应用. 2006, 42(28): 191-194
　　20. 朱娟萍 侯忠生，神经网络模糊非参数模型自适应控制及仿真，系统仿真学报，Journal of System Simulation, 2006 Vol.18 No.6 P.1623-1625.
　　21.曹荣敏 侯忠生，白雪峰 黄健，基于无模型自适应控制方法的直流电机调速系统，电气传动，38（7），pp26-30，2008
　　22.池荣虎, 侯忠生, 于镭, 隋树林. 高阶无模型自适应迭代学习控制. 控制与决策 2008 23 (7): 798
　　23.曹荣敏 侯忠生，直线电机的无模型直接自适应广义预测控制，控制理论与应用，2008，25（3）587-590
　　24.金尚泰 侯忠生，一类非线性大滞后系统的改进无模型自适应控制算法，控制理论与应用，Vol. 25 No. 4，Aug. 2008，623-626

　　二、 提出“自适应控制系统的对称相似结构设想”,1992-1994.
　　主要描述自适应控制系统中控制器和估计器设计之间结构和分析方法的同构性和一致性。自适应迭代学习控制系统设计中的参数学习算法和控制律算法之间的结构的同构性和分析方法的一致性。从而基于这一构想可以将参数估计器和控制器统一为“适应器”。
　　主要参考文献：
　　1. 侯忠生，“非线性系统参数辨识、自适应控制和无模型学习自适应控制”，东北大学博士论文，1994.7。专家评价为“无模型控制理论和非线性系统的对称相似结构的研究是代有方向性的，为　现代控制理论的研究开辟了一个新的方向”。
　　2. 侯忠生，无模型学习自适应控制理论，哈尔并工业大学博士后出站报告，1997.3。
　　3. 侯忠生著 非参数模型及其自适应控制理论，科学出版社，1999。
　　4. 侯忠生等，自适应控制系统的对称相似结构设计初探：参数模型情形，控制与决策，1998，13，391-395
　　5. 杨治平,基于递归优化的预测学习控制算法,中国电机工程学报,2003 Vol.23 No.4 P.62-66

　　三、提出“基于重复性的城市快速路交通流的学习控制方法”,2003-
　　在交通系统以往的研究中，没有人考虑交通系统的重复性、和周期性的利用问题，然而，重复性和周期性在交通流系统中是一个非常重要的特点，因此，此方面的研究具有重要的学术和实际应用价值。国外学者对此方面的评价“Comments from reviewers: The application of Iterative learning control to the road traffic control is an original and perspective research direction。”

　　主要参考文献：
　　1. Zhongsheng Hou and Jian-Xin Xu, Freeway traffic density control using iterative learning control approach, The IEEE 6th International Conference On Intelligent Transportation Systems, Shanghai, China, October 12-15, 2003

　　2. Zhongsheng Hou Hongwei Zhong and Jian-Xin Xu, An Iterative Learning Approach for Local Ramp Metering, 2004 IEEE International Conference on Control Applications, Sept 2-4, 2004, Taipei. Pp989-995, invited paper.

　　3. Zhongsheng Hou, Jian-Xin Xu, The iterative learning control based traffic volume control approach via local ramp metering, 44th IEEE Conference on Decision and Control and European Control Conference ECC 2005, Regular Paper, Seville, Spain, Dec.12-15,2005。

　　4. Zhongsheng Hou, Jian-Xin Xu, Iterative learning control approach for ramp metering, Journal of Control Theory and Applications, Vol.3 (1), 27-34, 2005.

　　5. Zhongsheng Hou, Jian-Xin Xu and Hongwei Zhong, Freeway Traffic Control Using Iterative Learning Control Based Ramp Metering and Speed Signaling, IEEE Transactions on Vehicular Technology, 56（2），2007. 466-477，Regular paper.（Comments from reviewers: The application of Iterative learning control to the road traffic control is an original and perspective research direction.）

　　6. Zhongsheng Hou and Jian-Xin Xu. An Iterative Learning Approach for Density Control of Freeway Traffic Flow Via Ramp Metering, Transportation Research Part C，16,pp71-97,2008.
(Comments:“I believe this paper is acceptable, with minor revisions. I have not yet found any other instances where ILC has been applied to ramp metering”.“The paper is written well; seems to be technically sound, and uses the iterative learning technique which is appropriate for the ramp metering application because of periodic traffic patterns.”)

　　7. 侯忠生 金尚泰，宏观交通流模型参数的迭代学习辨识方法，自动化学报，34(1),pp64-71,2008。

　　四、迭代学习控制理论研究方面代表性工作：
1. Ronghu Chi and Zhongsheng Hou, Optimal higher order learning adaptive control approach for a class of SISO nonlinear systems, Journal of Control Theory and Applications, 2005, 3(3):247-251.

　　2. 许建新 侯忠生，学习控制的现状与展望，自动化学报，2005,31(6),943-955

　　3. 池荣虎 侯忠生，基于学习自适应估计环的迭代学习控制，仪器仪表学报(增刊)，Vol.26(8), 2005, pp800-803.

　　4. Zhongsheng Hou and Jian-Xin Xu, A New Feedback-Feedforward Configuration for the Iterative Learning Control of a class of Discrete-Time Systems, ACTA AUTOMATICA SINICA，33(3),323-326,2007

　　5. 池荣虎，侯忠生，Model-Adopted Iterative Learning Control for a Class of Nonlinear and Non-affine Systems，第24届中国控制会议论文集，2005年7月15-18日，广州华南理工大学出版社。

　　6. 池荣虎，侯忠生，Optimal Higher Order Learning Adaptive Control for a Class of SISO Nonlinear Systems，第24届中国控制会议论文集，2005年7月15-18日，广州华南理工大学出版社.

　　7.池荣虎，侯忠生，非线性离散时间系统迭代学习控制的双层最优算法，中国控制与决策年会论文集，2005年6月25-28日，哈尔滨。东北大学出版社

　　8. Chi Ronghu and Hou Zhongsheng, Dual-staged optimal ILC freeway traffic density control, 2005全国博士生学术会议(交通工程学科），中国地道出版社，2005年7月，132-128.

　　9.池荣虎 侯忠生，Dual stage optimal iterative learning control for nonlinear non-affine discrete-time systems，自动化学报，33(10),2007,1061-1065.

10. Ronghu Chi, Zhongsheng Hou, and Jianxin Xu, A Discrete-Time Adaptive ILC for Systems with Iteration-Varying Trajectory and Random Initial Condition, AUTOMATICA, 44，2207–2213， 2008

　　11.Jingwen Yan and Zhongsheng Hou, Iterative learning control based ramp metering tracking various trajectories, Contributed regular paper, 17th IFAC World Congress，Seoul, Korea, July 6-11, 2008.

　　12.Shangtai Jin, Zhongsheng Hou and Ming Zhao，Model-Free based Optimal Iterative Learning Control for a Class of Discrete-Time Nonlinear Systems, Contributed regular paper, 17th IFAC World Congress，Seoul, Korea, July 6-11, 2008.

　　13.Zhongsheng Hou and Shangtai Jin, Model-Free Adaptive Control for a Class of Nonlinear Discrete-Time Systems Based on the Partial Form Linearization, Contributed regular paper, 17th IFAC World Congress，Seoul, Korea, July 6-11, 2008.

　　14.Ronghu Chi, Shulin Sui, Lei Yu and Zhongsheng Hou, A Discrete-Time Adaptive ILC for Systems with Random Initial Condition and Iteration-Varying Trajectory, 17th IFAC World Congress，Seoul, Korea, July 6-11, 2008, regular paper.

　　15.Ronghu Chi, Shulin Sui, Lei Yu and Zhongsheng Hou, Freeway Density Control Via Model-free Adaptive Ramp Metering Approach, 17th IFAC World Congress，Seoul, Korea, July 6-11, 2008, regular paper.

　　16.Ronghu Chi, Zhongsheng Hou, Shulin Sui,Lei Yu and Wenlong Yao, A New Adaptive Iterative Learning Control Motivated By Discrete-Time Adaptive Control, International Journal of Innovative Computing, Information and Control, pp. 1267—1274, 4(6), 2008

　　17、Chi Ronghu, Sui Shulin and Hou Zhongsheng, A new discrete-time adaptive ILC for nonlinear systems with time-varying parametric uncertainties, ACTA AUTOMATICA SINICA, 34（7），2008，805-808
 
　　获奖荣誉：
　　Last updated by Nov 9, 2008