農(nóng)業(yè)電氣化與自動化學(xué)科設(shè)立于1960年，是在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造學(xué)科中農(nóng)業(yè)機(jī)械檢測與控制研究方向和農(nóng)業(yè)電氣化本科專業(yè)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是當(dāng)時(shí)全國僅有的二個(gè)專業(yè)點(diǎn)之一，也是是江蘇大學(xué)的傳統(tǒng)優(yōu)勢學(xué)科之一。經(jīng)過五十年的建設(shè)，該學(xué)科取得了長足的發(fā)展，已成為我國農(nóng)業(yè)電氣化、農(nóng)業(yè)裝備自動化研究和人才培養(yǎng)的重要基地。2000年農(nóng)業(yè)電氣化與自動化學(xué)科成為全國該學(xué)科第二個(gè)博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)，2001年被評為江蘇省“十五”重點(diǎn)學(xué)科，2006年再次被評為江蘇省“十一五”重點(diǎn)學(xué)科，2007年被評為國家“十一五”重點(diǎn)學(xué)科，2011年獲江蘇省高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)立項(xiàng)。

 

農(nóng)業(yè)電氣化與自動化學(xué)科已經(jīng)形成了3個(gè)特色鮮明的研究方向：農(nóng)業(yè)電氣裝備的自動化與電能質(zhì)量、農(nóng)業(yè)生物生長過程中的自動控制技術(shù)和農(nóng)業(yè)工程中的信息處理技術(shù)。

 

該學(xué)科歷來重視人才培養(yǎng)和國際間的學(xué)術(shù)交流與合作。2006以來共招收博士20余名、碩士100余人，為企業(yè)舉辦了各類專業(yè)證書班和短訓(xùn)班，培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才1000人以上。培養(yǎng)的博士畢業(yè)生已有多名成為行業(yè)的領(lǐng)軍人物。近年來舉辦大型國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議3次，赴境外參加重要學(xué)術(shù)活動60余人次，參加國際合作項(xiàng)目5項(xiàng)，接收國內(nèi)外訪問學(xué)者6人。

 

2006年以來，該學(xué)科完成了30多項(xiàng)國家和省重點(diǎn)科研項(xiàng)目，其中國家自然科學(xué)基金8項(xiàng)，國家“863”計(jì)劃7項(xiàng)。目前承擔(dān)國家自然科學(xué)基金10余項(xiàng)，其中2010年獲國家自然科學(xué)基金立項(xiàng)8項(xiàng)，省自然科學(xué)基金等省部級以上項(xiàng)目20余項(xiàng)。在“科學(xué)通報(bào)”、“中國科學(xué)”等國內(nèi)外核心期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文300余篇，其中SCI、EI檢索200余篇。獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎1項(xiàng)，國家科技進(jìn)步二等獎1項(xiàng)，省部級科技進(jìn)步獎5項(xiàng)，授權(quán)發(fā)明專利25項(xiàng)；獲國家教學(xué)成果二等獎1項(xiàng)，國家級精品課程1門，省教學(xué)成果特等獎1項(xiàng)，省級精品課程1門。建有國家級教學(xué)團(tuán)隊(duì)1個(gè)，江蘇省科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)1個(gè)。

 

學(xué)科設(shè)有江蘇省電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心1個(gè)，校級農(nóng)業(yè)電氣化與自動化研究中心實(shí)驗(yàn)室1個(gè)；和企業(yè)共建了江蘇省智能化電氣元器件工程技術(shù)研究中心1、江蘇省電氣成套設(shè)備工程技術(shù)研究中心和江蘇省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備與智能化技術(shù)高技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。學(xué)科實(shí)驗(yàn)室總面積達(dá)2000平方米，實(shí)驗(yàn)設(shè)備總值1600萬元。與常州東風(fēng)農(nóng)機(jī)集團(tuán)有限公司、江蘇沃得農(nóng)機(jī)有限公司、江蘇華廈電氣集團(tuán)等單位建立了緊密型的產(chǎn)學(xué)研基地，在江蘇大全電氣集團(tuán)設(shè)立了企業(yè)博士后工作站。

 

本學(xué)科經(jīng)過幾十年建設(shè)，圍繞制約和促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的電氣化和自動化中重大科學(xué)問題和技術(shù)基礎(chǔ)問題開展深入研究，在農(nóng)業(yè)電氣裝備、電能質(zhì)量控制、生物發(fā)酵工程、電力傳動、農(nóng)業(yè)生物狀態(tài)與產(chǎn)品質(zhì)量檢測與評定、規(guī)模化養(yǎng)殖和微生物生長的環(huán)境檢測與控制技術(shù)等方面取得了豐碩的成果，產(chǎn)生了一批影響力大的標(biāo)志性成果，部分研究領(lǐng)域達(dá)到國際先進(jìn)水平，對國內(nèi)（特別是南方地區(qū)）農(nóng)業(yè)發(fā)展具有很強(qiáng)的示范和輻射作用，更好地服務(wù)了地方社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

 

 

 

學(xué)科隊(duì)伍

 

 

學(xué)科隊(duì)伍建設(shè)取得了顯著的成績，具有教授19人、副教授24人，有海外學(xué)術(shù)背景人員10余人，博士學(xué)位比例為75%，45歲以下研究人員占74%，是一支以中青年教授為學(xué)術(shù)帶頭人，結(jié)構(gòu)合理、富有開拓創(chuàng)新精神的學(xué)術(shù)隊(duì)伍。 

 

 

研究領(lǐng)域

 

 

農(nóng)業(yè)電氣化與自動化學(xué)科已經(jīng)形成了3個(gè)特色鮮明的研究方向：農(nóng)業(yè)電氣裝備的自動化與電能質(zhì)量、農(nóng)業(yè)生物生長過程中的自動控制技術(shù)和農(nóng)業(yè)工程中的信息處理技術(shù)。

 

方向一：農(nóng)業(yè)電氣裝備的自動化與電能質(zhì)量控制

 

針對我國南方農(nóng)村電網(wǎng)的運(yùn)行和負(fù)載特性，根據(jù)電壓等級與容量大小，采用大功率器件IGCT或IGBT，進(jìn)行SVG主電路的結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)，研究SVG在電壓對稱與不對稱狀態(tài)下的運(yùn)行控制策略，提高其智能化數(shù)字控制系統(tǒng)的性能，實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用。運(yùn)用高性能的微處理器、數(shù)字通訊技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)，開展電力系統(tǒng)有源濾波、諧波抑制、動態(tài)無功補(bǔ)償、大功率電力電子器件應(yīng)用等方面的研究。形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品，所開發(fā)的中、低壓自動諧波抑制與無功補(bǔ)償裝置，具有較高的科技含量，研究水平在國內(nèi)處于領(lǐng)先，已轉(zhuǎn)讓給江蘇大全集團(tuán)、江蘇美聯(lián)電氣集團(tuán)等多家企業(yè)，并投入批量生產(chǎn)。

 

目前該方向重點(diǎn)開展的研究內(nèi)容為：基于發(fā)動機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)的混合動力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律和驅(qū)動控制策略，對無軸承永磁薄片電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)和無軸承電機(jī)泵進(jìn)行了研究；以太陽能電池發(fā)電并網(wǎng)為切入點(diǎn)，通過大功率電力電子器件的雙向逆變，研制光伏電站系統(tǒng)；研究采用磁懸浮電機(jī)飛輪儲能技術(shù)；研究儲能系統(tǒng)在并網(wǎng)和孤立運(yùn)行模式切換下的控制策略和與隨機(jī)能源的協(xié)調(diào)運(yùn)行理論；開展30kW以下獨(dú)立運(yùn)行的農(nóng)用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的研究與開發(fā)；研制農(nóng)村智能配電網(wǎng)研究平臺，構(gòu)建能源與通信系統(tǒng)的集成體系和智能電網(wǎng)分步式智能系統(tǒng)。

 

方向二：農(nóng)業(yè)生物生長過程中的自動控制技術(shù)

 

研究了工廠化養(yǎng)殖水體溫度、溶解氧含量、pH值等多種環(huán)境因子的遠(yuǎn)程集散測控方法，在國內(nèi)率先建立魚病自動診斷的圖像處理方法，申請發(fā)明專利2項(xiàng)，成果獲得教育部科學(xué)技術(shù)二等獎。開發(fā)基于J2EE系統(tǒng)框架的畜禽精細(xì)養(yǎng)殖技術(shù)平臺，構(gòu)建畜禽產(chǎn)品全程質(zhì)量安全基礎(chǔ)信息體系平臺，對畜禽的健康狀況進(jìn)行在線診斷，獲得鑒定成果3項(xiàng)。在國內(nèi)開創(chuàng)性地采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆方法進(jìn)行了微生物反應(yīng)過程中的生物量軟測量，如總糖濃度、菌體濃度、重要?dú)埼餄舛葴y量等，為新品種工藝實(shí)現(xiàn)與農(nóng)業(yè)食用菌生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，其研究成果獲得國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。

 

目前該方向重點(diǎn)開展的研究內(nèi)容為：研究水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水的凈化與循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)對水產(chǎn)養(yǎng)殖的主要環(huán)境因子和養(yǎng)殖魚類生長情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；研究農(nóng)作物秸稈固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇裝備及控制技術(shù)，重點(diǎn)研究突破成套設(shè)備控制系統(tǒng)中關(guān)鍵參數(shù)軟測量、關(guān)鍵參數(shù)解耦控制等技術(shù)；將視頻識別、RFID、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、GPRS無線傳輸?shù)认冗M(jìn)技術(shù)應(yīng)用于畜禽規(guī)模養(yǎng)殖工程中，開發(fā)基于機(jī)器視覺和行為識別技術(shù)的畜禽疫病診斷和早期預(yù)報(bào)系統(tǒng)以及畜禽產(chǎn)品全程質(zhì)量安全監(jiān)控與可溯源管理系統(tǒng)。

 

方向三：農(nóng)業(yè)工程中的信息處理技術(shù)

 

在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和“863”等項(xiàng)目的資助下，緊緊圍繞信號與信息處理技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中應(yīng)用的關(guān)鍵性問題，應(yīng)用高性能的微型計(jì)算機(jī)、新型傳感器、現(xiàn)代通訊技術(shù)以及人工智能算法，研究溫室內(nèi)的溫度、濕度、二氧化碳?xì)怏w、肥水等環(huán)境因子動態(tài)變化規(guī)律，揭示不同作物與各受控環(huán)境因子相互作用的規(guī)律和作用機(jī)理，對采用無線傳感網(wǎng)絡(luò)對相關(guān)溫室環(huán)境因子進(jìn)行檢測的新技術(shù)，基于信息融合的溫室環(huán)境優(yōu)化調(diào)控，以及溫室WSN故障診斷進(jìn)行了研究，使溫室作物生產(chǎn)規(guī)范化，科學(xué)化，大大提高溫室生產(chǎn)技術(shù)水平，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

 

目前該方向重點(diǎn)開展的研究內(nèi)容為：開展物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)工程中應(yīng)用的研究，針對物質(zhì)種類最多的農(nóng)業(yè)，通過物聯(lián)網(wǎng)將鮮活農(nóng)產(chǎn)品的生長狀態(tài)、環(huán)境變化反應(yīng)、儲藏保鮮、流通質(zhì)量安全與設(shè)備、機(jī)器、人的主動行為緊密結(jié)合，解決智能感知器的成本問題、物聯(lián)網(wǎng)感知節(jié)點(diǎn)上數(shù)據(jù)高效傳輸問題，并制定無線傳感網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)工程中應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。開展農(nóng)業(yè)土壤中的菌落與養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境有害菌檢測方法研究，對農(nóng)業(yè)土壤中菌落檢測方法，水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘污泥中有害菌檢測方法，家禽養(yǎng)殖場內(nèi)有害菌檢測方法等進(jìn)行系統(tǒng)的研究，實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確、有效、動態(tài)地監(jiān)測相關(guān)的有害菌，把現(xiàn)有微生物檢測系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)工程中，解決目前尚不適合農(nóng)業(yè)土壤菌落檢測的問題。

 

 

 

研究成果

 

 

2006年以來，該學(xué)科完成了30多項(xiàng)國家和省重點(diǎn)科研項(xiàng)目，其中國家自然科學(xué)基金8項(xiàng)，國家“863”計(jì)劃7項(xiàng)。目前承擔(dān)國家自然科學(xué)基金10余項(xiàng)，省自然科學(xué)基金等省部級以上項(xiàng)目20余項(xiàng)。在“科學(xué)通報(bào)”、“中國科學(xué)”等國內(nèi)外核心期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文300余篇，其中SCI、EI檢索200余篇。獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎1項(xiàng)，國家科技進(jìn)步二等獎1項(xiàng)，省部級科技進(jìn)步獎5項(xiàng)，授權(quán)發(fā)明專利25項(xiàng)；獲國家教學(xué)成果二等獎1項(xiàng)，國家級精品課程1門，省教學(xué)成果特等獎1項(xiàng)，省級精品課程1門。建有國家級教學(xué)團(tuán)隊(duì)1個(gè)，江蘇省科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)1個(gè)。

 

 

 

在研項(xiàng)目

 

 

目前承擔(dān)的主要項(xiàng)目

 

 

序列

 

項(xiàng)目名稱

 

項(xiàng)目來源

 

起止時(shí)間

 

經(jīng)費(fèi)(萬)

 

 

1

 

靜電噴涂機(jī)器人變量噴涂軌跡優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究

 

國家自然科學(xué)基金

 

2009-2011

 

34

 

 

2

 

無傳感器的多電機(jī)系統(tǒng)模糊神經(jīng)α階逆解耦控制

 

國家自然科學(xué)基金

 

2009-2011

 

35

 

 

3

 

磁通記憶式定子永磁型電機(jī)及其驅(qū)動控制技術(shù)研究

 

國家自然科學(xué)基金

 

2009-2011

 

20

 

 

4

 

高速高精無軸承同步磁阻電機(jī)支持向量機(jī)逆動態(tài)解耦控制

 

國家自然科學(xué)基金

 

2009-2011

 

32

 

 

5

 

瓣膜泵的內(nèi)流場和血液相容性研究

 

國家自然科學(xué)基金

 

2010-2012

 

20

 

 

6

 

基于局部建模的大范圍工況系統(tǒng)優(yōu)化控制

 

國家自然科學(xué)基金

 

2010-2012

 

19

 

 

7

 

狀態(tài)飽和廣義線性系統(tǒng)的分析與綜合

 

國家自然科學(xué)基金

 

2010-2012

 

17

 

 

8

 

城市軌道交通用初級永磁型直線電機(jī)及其控制系統(tǒng)研究

 

國家自然科學(xué)基金

 

2010-2012

 

20

 

 

9

 

高可靠性定子永磁型電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)及其容錯控制(合作)

 

國家自然科學(xué)基金

 

2010-2012

  

 

11

 

虛擬軸機(jī)床刀具位資高精度控制關(guān)鍵技術(shù)研究

 

江蘇省自然科學(xué)基金

 

2009-2011

 

9.2

 

 

12

 

基于異源信息融合的運(yùn)動單元特征信息提取研究

 

江蘇省自然科學(xué)基金

 

2009-2011

 

9

 

 

13

 

基于無軸承異步電機(jī)的數(shù)控機(jī)床電主軸系統(tǒng)的研究

 

江蘇省自然科學(xué)基金

 

2008-2011

 

7

 

 

14

 

高速高精無軸承同步磁阻電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)理論與試驗(yàn)研究

 

江蘇省自然科學(xué)基金

 

2009-2011

 

8

 

 

15

 

農(nóng)業(yè)復(fù)雜過程與特種電氣系統(tǒng)控制

 

省青藍(lán)工程科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)

 

2008-2011

 

60

 

 

16

 

柔性超高壓水切割系統(tǒng)（測控系統(tǒng)）研發(fā)（合作）

 

江蘇省科技成果轉(zhuǎn)化專項(xiàng)(合作)

  

30

 

 

17

 

高速高精無軸承同步磁阻電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)研究

 

教育部博士點(diǎn)基金（博導(dǎo)類）

 

2010-2012

 

6

 

 

18

 

果實(shí)采摘機(jī)械手運(yùn)動性能優(yōu)化與靈巧避障控制策略研究

 

教育部博士點(diǎn)基金（新教師類）

 

2010-2012

 

3.6

 

 

19

 

飽和廣義線性系統(tǒng)的分析與綜合

 

教育部博士點(diǎn)基金（新教師類）

 

2010-2012

 

3.6

 

 

20

 

基于模糊分類的水果可見光/近紅外光譜分級技術(shù)

 

國家博士后基金（一等）

 

2009-2011

 

5

 

 

21

 

基于SBM的泵類旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障預(yù)示研究

 

國家博士后基金（二等）

 

2009-2011

 

3

 

 

22

 

中青年學(xué)術(shù)帶頭人

 

省“青藍(lán)工程”

 

2009-2012

 

3

 

 

23

 

生物反應(yīng)過程的模糊神經(jīng)逆軟測量與優(yōu)化控制研究

 

省教育廳高校自然科學(xué)自籌項(xiàng)目

 

2009-2011

 

3

 

 

24

 

瓣膜泵的內(nèi)流場和血液相容性研究

 

省教育廳高校自然科學(xué)自籌項(xiàng)目

 

2009-2011

 

3

 

 

25

 

電動工程車輛用智能SRM驅(qū)動系統(tǒng)研制

 

常州市科技攻關(guān)合作

  

10

 

 

26

 

生豬規(guī)模養(yǎng)殖數(shù)字化設(shè)計(jì)與智能化控制技術(shù)研發(fā)

 

鎮(zhèn)江市農(nóng)業(yè)合作

 

2009-2011

 

10.5

 

 

 

 

尋求合作

 

 

近幾年，農(nóng)業(yè)電氣化與自動化學(xué)科不斷拓展研究領(lǐng)域，創(chuàng)新研究成果，在農(nóng)業(yè)電氣裝備、電能質(zhì)量控制、農(nóng)電網(wǎng)濾波檢測裝置和開關(guān)電器及控制保護(hù)裝置、生物發(fā)酵工程、電力傳動裝置、液態(tài)和固態(tài)發(fā)酵設(shè)備、水產(chǎn)及畜禽規(guī)?；B(yǎng)殖的環(huán)境檢測及控制、農(nóng)業(yè)微生物生長環(huán)境的優(yōu)化控制等方向的研究取得了實(shí)質(zhì)性的成果，可尋求進(jìn)一步技術(shù)合作與產(chǎn)品開發(fā)。

 

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