校友风采 | 上下求索著名作,矢志创新攀高峰——姚福来
2024-04-12 | 浏览:
(一)个人经历
姚福来,研究员,博士,河北省自动化学会副理事长,石家庄铁道大学电气工程领域工程硕士研究生导师,河北科技大学控制工程领域工程硕士研究生校外指导教师,河北工业大学控制科学与工程领域兼职博士生导师,中国科学院西安光学精密机械研究所兼职博士研究生导师。
1979年本科就读于河北工学院自动化专业, 1985年于中国科学院西安光机所光学仪器专业攻读硕士学位, 2009年于河北工业大学控制理论与控制工程专业攻读博士学位,2013年美国康涅狄格大学自适应人工智能实验室开展博士后,2017年于美国加州州立大学计算机辅助制造实验室任访问学者,2023年于美国凯斯西储大学机电系统实验室任访问学者。本科毕业后,先后工作于河北省泊头市齿轮油泵总厂微电子组、河北轻化工学院仪表与过程控制教研室,1992年后,先后创办河北省自动化技术开发公司、北京金易奥科技发展有限公司、北京中鼎高科自动化技术有限公司、中能拓扑(北京)节能环保科技有限责任公司并任科技首席。
(二)成就与荣誉
(1)仰屋著书 传播行业先进经验
姚福来曾获机械工业出版社“金牌作者”,“70周年百佳作译者”。被特聘为《变频技术应用》杂志“福来讲谈”的专栏主讲人。《城镇供水》杂志“姚博士谈泵站节能”专栏的主讲人。作为第一作者出版中文著作13部,英文著作1部,翻译英文著作1部,发表中英文论文100多篇,作为第一发明人授权专利100多项。
还曾应多个出版社之约,总结个人实际经验,出版6部专著,其中《电气自动化工程师速成教程》一书作为机械工业出版社的畅销书已经重印20多次,《自动化设备和工程的设计、安装、调试、故障诊断》重印10多次。
(2)砥砺前行 一心赋能中国机电
姚福来在多个领域均取得了世界级的技术进展,是当之无愧的行业先锋。他在多机组系统的能效优化方面,发电、输电和用电环节中多动力系统能效优化问题进行了形式上的统一,提出一种全新的能效优化方法(量子优化方法),在世界上首次解决了多动力系统能效预知问题,证明了姚定理1和姚定理2,构建了多动力系统能效预知理论。该理论可以准确地解释多机组系统的过去、准确地预测其未来并给出具体的实现方法,自成体系。多动力系统是指由多台发电设备或多台用能设备组成的系统,例如,水电站、泵站、风机站、多电机驱动的动车汽车轮船、多发动机驱动的飞机火箭等。多动力系统的能耗占比巨大,该理论可以在“双碳”节能领域发挥巨大作用。
在世界上首次解决了占世界用电30-35%的水泵风机站节能的准确量化测算和优化控制的难题,提出水泵风机最优运行的“调速定理”、“切换定理”和“稳定判据”。以此理论和技术为依托,创办北京金易奥科技发展有限公司,完成河北省最大的石家庄地表水厂(40万吨)、东北地区最大的哈尔滨三水厂(65万吨)和全国最大的北京水源九厂(150万吨)、首钢秦皇岛公司、武汉钢铁、河北钢铁、中海油、中石化等在全国有重大影响的优化节能控制工程和节能测算工程,利用量化节能优势淘汰了很多国外知名公司在国内大工程中的控制软件和控制系统,已在600多个风机水泵站成功实施。
在系统辨识方面,曾提出一种能判别系统阶数并同时得出参数的超拟合预报误差在线系统辨识方法,该方法利用超拟合模型,并根据假定阶数得出参数,找出了误差变化规律同阶数和参数的关系,进而一步快速地确定出系统的实际阶数和参数,发现多步最小二乘在抗干扰方面的一个严重问题,并提出改进算法,大大提高了计算结果的抗干扰能力和准确度。
在机电一体化智能装备领域,开发出国内第一台用于电子胶粘制品加工的多工位精密旋转数控模切机,被大量应用于手机和平板电脑等消费电子领域,以智能手机为例,平均每部使用17.5个胶粘件,用于防护、密封、防水、防尘、屏蔽、散热等功能。以此技术为依托,创办北京中鼎高科自动化技术有限公司(北京市纳税信用A级企业,2014年被福布斯评为“中国最具潜力的非上市企业100强”第29名,2015年4.2亿元并入上市公司“当升科技”),向业界知名企业如富士康、比亚迪、韩国韩天电子、美国杰普、瑞典诺兰特、贝迪、英国世誉、台湾官田、智动力、安洁、锦富等公司提供了近千台设备。
(3)笃行致远 理论助力工程实践
姚福来在数学方面,在欧几里德寻找绝对公因子的方法之外,提出了一种衡量和寻找近似公因子的数学方法,并用于系统模型的快速简化。
在工程应用方面,创办河北省自动化技术开发公司,主持完成过自动控制、无线遥控、优化节能、中央空调节能,无负压节能、钢厂同步、印刷套切、烟盒包装、自动品检、纺机同步、地理信息、纸机同步等工程和研发项目100多项。
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