陆 耿 助理研究员

检测与电子技术研究所,导航与控制研究中心(兼)

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教育背景

1995年-1999年 清华大学自动化系学习,获工学学士学位

1999年-2004年 清华大学自动化系控制科学与工程专业学习,获工学博士学位

工作履历

2004年-2006年 清华大学电子工程系进行博士后研究工作

2006年-至今 清华大学自动化系任教,助理研究员

学术兼职

IEEE Sensor Journal,COMPEL,《电机工程学报》等审稿人

研究领域

非线性控制、鲁棒控制、现代检测技术

无人直升机、缩微智能驾驶

研究概况

无人直升机是一种具有高度自由度和灵活性的空中飞行平台,在军事和民用领域均具有广泛的应用前景。然而直升机具有多变量、欠驱动、非线性、强耦合、不确定性等特点,不仅是各种飞行器中控制难度最大的,也是现代控制理论研究领域中最富挑战性的课题之一。

本人在以下方面展开了研究:
(1) 无人直升机鲁棒位姿估计问题:针对9cc级甲醇直升机、26cc/80cc/342cc级汽油无人直升机等飞行平台,研制具有鲁棒性能的非线性滤波器,将包括陀螺仪、加速度计、电子罗盘、气压计、超声测距模块、摄像头、GPS等在内的传感器信息进行数据融合,使之在高振动、强干扰情况下对直升机的位置和姿态进行精确测量。

(2) 无人直升机动力学建模和鲁棒控制问题:在对动力学和机械特性进行建模的基础上,针对不确定性、非线性和强干扰等对于飞行品质的影响,设计鲁棒非线性控制器,实现高性能飞行控制,使无人直升机仅依靠单一控制器能稳定工作在悬停、小机动低航速、大机动高航速、强气流干扰等极端状态下,并可在陆地或摇摆的海上舰船甲板上自主起飞着陆。

(3) 无人直升机视觉跟踪控制问题: 针对运动的地面/水面目标跟踪应用场合,将视觉信息引入直升机控制器,实现依靠视觉信息跟踪地面车辆、水面舰艇,并在获得允许的情况下利用车载/船载标志物实现运动中起飞、着陆。

(4) 无人直升机群自主飞行控制问题:针对多无人机自主飞行控制问题,以无人直升机为典型应用平台,研究机群编队飞行时的环境与相对位姿感知、多机信息融合、基于局部信息的群体一致性控制方法等问题。

(5) 无人直升机飞行控制系统研制: 为实现上述任务/功能,课题组研制开发了具有自主知识产权的飞行控制系统,该系统目前已发展至第四代,包括中央处理器、多种传感器和执行器(舵机)等。不仅可应用于传统布局的无人直升机,在对控制算法进行修改后也可应用于传统固定翼无人机、推力矢量固定翼无人机、无人飞艇等飞行器中。

智能车视听觉群驾驶系统
智能车与智能交通是下一代公路交通的主要发展方向之一,对于提高未来交通的效率和安全性有着重要意义。

本人研究方向包括:
(1) 缩微环境下智能车视听觉感知问题:

(2) 缩微环境下多智能车编队控制问题:

(3) 智能车与无人直升机空地协同控制问题。

学术成果

主要学术论文
Lu Geng, Peng Lihui, Zhang Baofen, Liao Yanbiao. Preconditioned Landweber iteration algorithm for electrical capacitance tomography. Flow Measurement and Instrumentation, 16(2-3), 2005, pp. 163-167.

Lu Geng, Peng Lihui, Zhang Baofen. A fast parallel measurement and data acquisition strategy for electrical capacitance tomography. Chinese Journal of Electronics, 13(4), 2004, pp.732-734.

Liu Hao, Lu Geng, Zhong Yisheng. Theory and experiments on robust LQR attitude control of a 3-DOF lab helicopter, Proceedings of the 30th Chinese Control Conference, 2011, pp.2335-2340.

Liu Hao, Yu Yao, Lu Geng, Zhong Yisheng, Robust LQR attitude control of 3DOF helicopter. Proceedings of the 29th Chinese Control Conference, 2010, pp.529-534.

郭帅,陆耿,钟宜生. 三自由度直升机模型辨识与控制[J].测控技术, 2012, 31(3), pp73~76.

余瑶,陆耿,钟宜生. 三自由度直升机鲁棒反推分散控制. 2010 中国制导、导航与控制学术会议, 2010, pp.620-625.