研究之路不斷延伸 學術成就獲國際認可

●黃捷在2010年榮獲國家自然科學獎二等獎。資料圖片
●黃捷在2010年榮獲國家自然科學獎二等獎。資料圖片

  黃捷的研究之路,以1995年、2010年、2020年左右為界,可粗略分為四個階段。1995年加入中大前,他主要從事非線性控制研究,核心領域是非線性輸出調節原理及非線性內模的設計與應用,更曾於1991年創下世上首次為非線性系統設計出內模的成果。加入中大後,其研究亦延伸至自適應控制、魯棒控制及人工神經網絡等領域,其間學術成就多次獲國際認可:2005年當選國際電機電子工程師學會(IEEE)院士,2009年當選國際自動控制聯合會(IFAC)院士,2010年榮獲國家自然科學獎二等獎。

  自2010年起,黃捷的研究更多集中於多智能體系統的協調控制,主要開創了協作式輸出調節領域,並提出分布式觀察器與分布式內模兩種系統化解決方法。2020年後,其研究進一步延伸至基於數據驅動的最優控制、多智能體非合作博弈納什均衡點搜索、分布式優化等領域。這些技術可視為現代智能控制技術的升級版,亦是智慧城市建設的核心——AI物聯網的「智能調控底座」,能對眾多異構智能設備如智能電網、機械人、傳感器、車輛、無人機等,實行分布式協同感知、推理、決策與控制。

  低空經濟場景展巨大潛力

  黃捷主要研究領域之一的輸出調節與智能抗擾控制,是包括機械人在內的很多產業的核心技術。他舉例指,如北京理工大學團隊將輸出調節理論與模型預測控制深度融合,並應用於四旋翼無人機,使其在強風、氣流紊亂等極端擾動下,依然能實現厘米級的精準穩定飛行,於世界頂級賽事中多次奪冠,並已在實際的物流配送、城市巡查等低空經濟場景中展現巨大潛力。

  而在高端智能製造領域,黃捷指,相關技術有助生產線的「智能自適應系統」,能主動消除干擾,顯著提升複雜工藝的精度和良品率。輸出調節控制技術亦廣泛應用於工業自動化體系,猶如為生產線加裝「自動減震器」,抵消原料波動、設備老化等內外部未確定因素,穩步提高生產過程的精確度與穩定性。