（一）团队简介
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工业测控与设备诊断技术研究所（以下简称研究所）成立于2016年12月，主要开展以轨道交通为特色的工业测控及应用、设备诊断、振动噪声控制和轨道交通供电系统分析等方面的研究工作，同时承担车辆工程和电气工程与智能控制等专业的教学任务，承担各级各类大学生创新实践计划和多种竞赛的指导任务。研究所现有成员9名，包括教授2人、副教授5人，博士生导师2名、硕士生导师8名。研究所有多位成员入选各种省级、校级人才计划，如江苏省青蓝工程青年骨干教师、江苏省六大高峰人才、江苏省科协青年科技人才托举工程、18新利体育
优秀青年学者、江苏省“双创计划”等。研究所是江苏省仪器仪表学会状态监测与故障诊断仪器专业委员会靠挂单位（课题组网站：http://10.20.7.234，网站维护期间，仅苏大校园网内可访问）。
（二）研究方向研究所的主要针对轨道交通车辆和轨道交通供电系统的科学和工程问题开展研究工作，具体研究方向包括轨道车辆系统测试与控制、高铁关键部件状态监测与故障诊断、深度学习方法及其应用、振动噪声控制和轨道交通供电系统分析等方面。 （三）科研成果
研究所已经完成国家级、省级研究项目十多项，正在承担国家级、省级项目十多项、博士后18新利备用网站
基金项目（面上项目、特别资助项目）多项、横向项目多项。研究所迄今发表SCI、EI论文100余篇，申请、授权国家发明专利30余项。
（四）研究生培养情况
研究所目前在智能交通科学与技术专业招收和培养博士研究生，在车辆工程、模式识别与智能系统、载运工具运用工程和交通信息工程及控制等专业招收和培养硕士研究生。研究所已经高质量培养硕士研究生36名，这些研究生同学在读期间曾获得各种奖励，如：18新利体育
优秀硕士学位论文（刘刚、王诗彬、樊薇）、江苏省优秀硕士学位论文（刘刚、王诗彬）、研究生国家奖学金（6人）、18新利体育
科研标兵（6人）。研究所培养的研究生已经在工作岗位发挥重要作用，期中二人已经在学术研究领域崭露头角（王诗彬：西安交通大学机械工程学院副教授；樊薇：江苏大学机械工程学院资格教授）。目前研究所有在读博士研究生4名，硕士研究生16名。
（五）本科生培养情况
研究所每年指导车辆工程、电气工程与智能控制等专业的本科毕业设计30余名，指导的毕业生王林、高冠祺等同学于2016年获得江苏省优秀毕业设计论文团队（当年苏大唯一），王林同学获得2016年度江苏省优秀毕业设计二等奖。
研究所每年指导本科生参加各级学生竞赛活动获得奖励，如中国旅游暨安防机器人大赛探险项目、中国机器人大赛探险项目、全国大学生智能汽车竞赛、电子设计大赛等；指导学生参加国家级、省级的各类创新研究计划和“䇹政基金”项目等，累积获得全国一等奖4项，二等奖1项，三等奖1项，省部级奖励多项。
在研究所参加科研项目，获得参加基本科研训练，积累科研经验，是同学进一步深造申请中很受导师青睐的“硬通货”。研究所已成功推荐多位优秀本科生保研或考研至中国科学技术大学、哈尔滨工业大学、东南大学等985高校深造。
（六）实验条件见http://10.20.7.234/index.php?m=content&c=index&a=lists&catid=9 （七）面向本科生开放的课题
研究所目前就以下课题招募感兴趣的本科生进入实验室开展研究学习：
题目一：基于非凸正则化稀疏表示的车辆轮对轴承故障诊断研究
摘要：车辆轮对轴承是轨道车辆的关键部件，与车辆的运行安全和运行平稳性密切相关，针对轮对轴承开展监测与诊断研究具有重要的理论与实践意义。稀疏表示方法是一种信号瞬态特征提取的有效方法，非凸正则化稀疏表示的方法能有效提取和保留信号中的微弱故障特征成分，是实现轮对轴承早期故障特征提取有的先进方法。基于以上问题和方法两方面的分析，本项目基于稀疏表示的思想，通过引入非凸正则化思想确立基于稀疏表示的先进方法，具体开展的研究工作包括：参数化非凸正则函数构建理论与方法研究、基于非凸正则化稀疏表示的特征成分提取方法研究、基于深度学习模型的轮对轴承状态退化模型研究等。通过本项目的开展，可以锻炼同学在信号检测与分析方面的能力，同时还可以提升同学运用所学的数学理论解决问题的能力。
联系老师：朱忠奎 微信号：zz129129129
题目二：纳米薄膜的热声机理及声学应用研究
摘要：科学界普遍认为，纳米材料及技术是21世纪经济增长的一台主要的发动机，纳米技术将给医学、制造业、材料和信息通信等行业带来革命性的变革。石墨烯和碳纳米管等纳米材料具有优异的力学、电学、声学、光学、热学等性能，被认为是一种未来革命性的材料。本项目研究碳纳米材料（石墨烯和碳纳米管）和金属纳米材料（镍、银及镍银复合）薄膜的声学性能。传统的声源来自于结构的振动发声，但纳米薄膜不是靠振动发声，而是薄膜通电后产生热震荡，加热空气发声（热声效应）。本项目揭示纳米薄膜热声效应机理，建立薄膜的热致发声模型，推导纳米薄膜声场的声压表达式，并进行实验验证；分析薄膜声场特性及各因素对声场性能的影响，设计并研制性能优良的纳米薄膜扬声器装置，推动此类扬声器在音频行业、智能声学结构、建筑扩声、航空及国防工业领域的崭新应用。
联系老师：李双 微信号：lishuang20080901 QQ：610301594
题目三：基于压电薄膜振动声源的主动声场控制
摘要：压电薄膜（如PVDF薄膜）通电后，产生振动，进而辐射声波。本项目研究压电薄膜的振动致声机理，分析薄膜的声场特性及影响声场性能的因素，设计出性能优良的压电薄膜扬声器。将压电薄膜扬声器作为次级声源，构建声场主动控制系统，通过控制利用压电薄膜声波（次级声场）的强度和相位，对原声场中的声波进行抵消或增强。可用于各种场合的噪声控制和特殊空间（如音乐厅）中的声场重构。
联系老师：李双 微信号：lishuang20080901 QQ：610301594
题目四：阻抗复合型消声器的优化设计
消声器广泛应用于汽车、潜艇、地铁风亭等场合，用于降低噪声。不同场合的消声器，形状、尺寸和材质都不同，但消声的原理大同小异。本项目针对某款汽车消声器，构建测试系统和平台，对其性能进行实验测试，根据测试结果，分析性能优劣，进而提出优化设计方案，根据该方案对消声器进行改进制作，从理论计算和实验测试两方面验证改进后的消声器性能。
联系老师：李双 微信号：lishuang20080901 QQ：610301594
题目五：保真—保凸多源稀疏表示的高铁齿轮箱复合故障诊断方法研究
从强噪声多源多分量的振动信号中获取能反映其部件状态信息的各成分是实现高铁齿轮箱故障诊断的有效途径和关键问题，本项目拟以多分量准确分离为目标，开展保真—保凸多源稀疏表示的高铁齿轮箱复合故障诊断方法研究。内容涵盖：①分析故障成分与观测信号、噪声之间的分布特性，研究基于最大后验概率的稀疏优化目标函数通用模型，揭示噪声分布与目标函数保真项之间的内在关联机制；②基于参数化小波基模型分别构建满足紧框架条件的过完备字典与自适应学习字典，研究能够与齿轮箱复合故障多成分相匹配的稀疏表示联合字典构建方法；③基于阈值函数反演参数化罚函数的思路构建微分方程模型，研究高保真能力的稀疏凸优化罚函数构建方法，及目标函数的保凸条件；④在确立保真—保凸多源稀疏目标函数的基础上，进一步研究快速收敛求解方法，实现多分量的准确分离，并通过高铁齿轮箱实验数据验证方法的有效性。本项目研究成果将为高铁齿轮箱复合故障诊断提供理论支持。
联系老师：黄伟国 微信号：wg44052475
题目六：基于深度迁移学习的机电系统状态监测与智能诊断
摘要：近年来，机器学习领域取得了突破性进展，国内外兴起了一股深度学习浪潮。深度学习可以模仿人脑学习机制，学习信号隐含的深层特征，目前已广泛应用于图像、声音、文本分析等领域。由于对机械设备健康状态的识别同样需要提取信号中蕴含的敏感特征，深度学习对机械设备振动信号具有一定适用性。同时，深度学习算法仍然有欠缺之处，即在新情况（不同于训练集的情况）上的泛化能力和训练模型存在相应的局限性，迁移学习的兴起，将引领下一波机器学习技术。本项目拟在深度迁移学习相关研究基础上，发展机电系统状态监测与智能诊断方法。
联系老师：沈长青 微信号：wxscqhh
题目七：轨道车辆传动系统齿轮箱振动动力学分析及故障诊断研究
摘要： 齿轮箱作为轨道车辆传动系统的关键，不仅对实现车辆的运动及运行平稳十分关键，还关乎到车辆的运行安全，且由于其长期服役于高速、重载的恶劣环境，同时在工作过程中不可避免地受到外部强动载、多激励和润滑介质污染等不利因素的影响，其可能会发生损伤甚至突然失效，由此造成严重后果。因此，开展轨道车辆齿轮箱在关键旋转零部件故障激励下的振动机理分析和故障诊断方法研究对于保证轨道车辆的运行安全具有重要意义。本项目一方面旨在研究轨道车辆齿轮箱在不同故障激励下动力学建模和振动响应分析；另一方面致力于研究基于振动信号的齿轮箱故障诊断算法，最终实现对轨道车辆传动齿轮箱的状态监测。
联系老师：石娟娟 微信号：ru_yue27
题目八：基于深度融合学习的轨道车辆轮对轴承故障诊断研究
摘要：近几年来，随着国内轨道交通的迅猛发展，我国对轨道交通装备的安全性、稳定性和智能化提出了更高的要求。轮对轴承是轨道车辆的关键部件和易损部件，对轮对轴承故障的可靠监测和诊断可以避免由此引起的灾难性事故，对轨道车辆安全运行意义重大。当前基于时频分析方法获得的故障特征只能反映特定参数下的故障模式，忽略了其他参数下的故障信息。深度学习具有强大的特征提取能力，是当前模式识别与智能系统研究的热点。本项目拟建立多时频参数下的深度融合学习模型，用以对轨道车辆轮对轴承的故障模式进行识别。
联系老师：王俊 微信号：HeavenJune
题目九：脊线优化与多尺度稀疏融合的转速大波动工况轴承故障诊断研究
摘要：轴承等部件在转速大波动工况下极易出现故障，且故障对设备的危害相比定速情形更加严重。现有变转速轴承故障诊断方法普遍存在两类问题：①转速信息的获取依赖于转速传感器或基于设备动态信号的转速识别方法鲁棒性差；②为提取故障特征需要准确定位故障信息频带和难以去除耦合干扰分量。为解决上述问题，提出脊线优化与多尺度稀疏融合的变转速轴承故障诊断方法。一方面，利用时频表示增强技术建立复杂形态脊线优化识别框架，准确地提取设备转速；另一方面，引入融合技术建立多尺度稀疏融合方法，提取冲击特征，实现转速大波动工况下轴承等核心部件的健康监测。
联系老师：江星星 微信号：jxxsuda1989
题目十：城轨牵引供电系统多变流器协调优化控制下穿越功率动态消纳研究
摘要：城市轨道交通多列车运行过程中功率波动大、工况强时变，多源荷动态耦合且不断发生工况反转，系统供电穿越功率随机性强，导致供电回流安全与功率损耗问题突出，易引发线路大范围停电事故。为解决上述问题，提出城轨多变流器协调优化控制方法实现穿越功率动态消纳。一方面，研究车网耦合约束下城轨多源荷功率概率建模方法，并研究系统穿越功率机理及效应；另一方面，研究多变流器协调优化控制，通过多变流器输出特性离线规划与在线自适应调整，实现多变流器协调控制，从而合理、动态消纳穿越功率，保障城轨牵引供电系统安全可靠运行。
联系老师：杜贵府 微信号：cumt_dgf
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