李木國（李木國）

人物簡介

李木國，男，研究員，1975年畢業(yè)于大連理工大學(xué)自動控制專業(yè)，主要從事計(jì)算機(jī)自動化控制、電測儀表研制、實(shí)驗(yàn)及工程測量等工作。

主要學(xué)歷及工作經(jīng)歷

1978.08 畢業(yè)于大連理工大學(xué)自動化專業(yè)，留校從事教學(xué)與科研工作

1997.12 - 大連理工大學(xué)教授

2002.12 -大連理工大學(xué)博士生導(dǎo)師

1995.03 -1995.05 英國愛丁堡大學(xué)合作交流

研究領(lǐng)域（研究課題）

1．在國內(nèi)首先開展了多向不規(guī)則波的模擬理論研究，并研制了國內(nèi)首臺大型液 壓伺服多向不規(guī)則波造波機(jī)，使我國的波浪模擬技術(shù)與世界先進(jìn)水平接軌，結(jié)束了該類設(shè)備只能靠引進(jìn)的歷史。在國內(nèi)首次成功地采用儀器陣列法觀測到風(fēng)浪場的方向譜。

2．研制了國內(nèi)首臺300噸大型液壓伺服混凝土靜動三軸試驗(yàn)機(jī)，利用智能控制中的模糊控制技術(shù)，提高了系統(tǒng)的控制精度，利用上下位機(jī)通訊控制的三參量反饋選擇控制器，解決了大噸位試驗(yàn)機(jī)反饋控制參量實(shí)時平滑轉(zhuǎn)換的難題，為三軸試驗(yàn)機(jī)能夠進(jìn)行各種組合試驗(yàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。大型液壓伺服靜動三軸試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)的研制屬國內(nèi)首次，它的研制成功，結(jié)束了我國同類設(shè)備只能靠國外引進(jìn)的歷史，使我國的混凝土多軸疲勞的研究水平達(dá)到了世界的前列。

3．基于圖像處理技術(shù)的雙CCD浮體六自由度運(yùn)動軌跡測試系統(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)水池中精確測量浮體在風(fēng)，浪，流，潮作用下的三維運(yùn)動軌跡，為工程設(shè)計(jì)和科研提供了可靠的依據(jù)。傳統(tǒng)的接觸式測量方法，因傳感器的自重，安裝及固定等束縛因素，影響了測量精度。我們采用了雙CCD抓取圖像，用FPGA做圖像預(yù)處理，DSP做圖像處理，PC機(jī)完成后處理的并行運(yùn)行方案，提高了圖像處理的速度，滿足實(shí)時測量使用要求。

4．研制的土工靜力－動力液壓三軸－扭轉(zhuǎn)多功能剪切儀計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，是國內(nèi)外首次進(jìn)行模擬波浪荷載條件下海洋土的變形與強(qiáng)度特性的室內(nèi)土工實(shí)驗(yàn)設(shè)備，為開展海洋土的工程特性和本構(gòu)模型、現(xiàn)代海洋地基設(shè)計(jì)理論等海洋土力學(xué)的基礎(chǔ)性研究提供了實(shí)驗(yàn)技術(shù)條件。無論從性能上、還是技術(shù)參數(shù)上達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。

5．在國家自然科學(xué)基金青年基金的資助下，在實(shí)驗(yàn)室的波浪模擬技術(shù)方面，開展了無反射造波技術(shù)的研究，這一研究在國內(nèi)屬首次進(jìn)行，研究成果可進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)室造波設(shè)備的利用效率。

6．國內(nèi)外首家開展的環(huán)形生物環(huán)境水槽無損傷波流模擬系統(tǒng)，可以產(chǎn)生雙向變速流場、雙向不規(guī)則波，將為生物環(huán)境試驗(yàn)研究提供了必需的設(shè)備。

7. 國內(nèi)外首家開展的復(fù)合波造波機(jī)研制，將把我國的波浪試驗(yàn)技術(shù)推向國際先進(jìn)水平.

1. 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制技術(shù)研究

① 運(yùn)動控制技術(shù)開發(fā)及產(chǎn)品研制

詳細(xì)研究了國內(nèi)外通用運(yùn)動控制器，如Delta Tau 公司的PMAC 多軸運(yùn)動控制　器，Parker公司的ACR1505系列運(yùn)動控制器，固高科技（深圳）有限公司的GH系列運(yùn)動控制器產(chǎn)品，Danaher集團(tuán)旗下MEI公司的ZMP系列，Rockwell公司的SERCOS系列產(chǎn)品等，在此基礎(chǔ)上，自行開發(fā)了用FPGA為核心的運(yùn)動控制卡，已經(jīng)成功應(yīng)用到控制工程項(xiàng)目中，并取得了很好的收效?，F(xiàn)正在進(jìn)行FPGA與 DSP相結(jié)合的智能性運(yùn)動控制卡研究，并計(jì)劃將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)嵌入到運(yùn)動控制卡中，組成一個完善的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)。

② SERCOS網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)研究與應(yīng)用

研究掌握多種運(yùn)動控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在深入分析了高性能運(yùn)動控制網(wǎng)絡(luò)SERCOS的基礎(chǔ)上，選用基于Softlogix軟控制器+運(yùn)動控制卡1784-PM16SE運(yùn)動控制器，研制出一套基于網(wǎng)絡(luò)的大型不規(guī)則波造波機(jī)控制系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)控制方面：對基于windows的多種網(wǎng)絡(luò)控制方式進(jìn)行了對比研究，著重研究了基于CSocket類的網(wǎng)絡(luò)通信，并編制了相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)控制程序，實(shí)現(xiàn)了上下位機(jī)之間數(shù)據(jù)的在線傳輸，上位機(jī)對下位機(jī)的監(jiān)控和實(shí)時控制。

③ SynqNet網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)研究與應(yīng)用

對運(yùn)動控制系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)做了深入研究，比較國內(nèi)外主流運(yùn)動控制器的特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢，重點(diǎn)研究基于SynqNet 的ZMP運(yùn)動控制器。結(jié)合項(xiàng)目的要求和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一臺大型多向不規(guī)則波造波機(jī)系統(tǒng)，其控制系統(tǒng)為1臺上位機(jī)控制5臺下位機(jī)，每臺下位機(jī)內(nèi)嵌一個基于SynqNet 的ZMP運(yùn)動控制器，每個ZMP運(yùn)動控制器控制32套電動缸的形式，并對各組成部分進(jìn)行了選型。研制出伺服電機(jī)控制的高性能，高同步精度，布線簡單的大型多向造波機(jī)系統(tǒng)，填補(bǔ)了國內(nèi)在該領(lǐng)域的空白。

2. 數(shù)字圖象處理技術(shù)研究① 基于DSP數(shù)字圖像處理的雙CCD浮體六自由度測量技術(shù)研究

對基于圖像處理的雙CCD非接觸式浮體六自由度測試技術(shù)，做了較長期的深入的探索研究。例如，二維圖像的二值化處理，立體視覺模型的標(biāo)定，求解投影矩陣，三維重構(gòu)空間點(diǎn)坐標(biāo)，交匯測量法中位置參數(shù)對測量精度的影響實(shí)驗(yàn)，計(jì)算六自由度運(yùn)動分量等方面積累了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為本項(xiàng)目的研究工作奠定了理論與實(shí)踐兩方面的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

② 流體PIV三維測試技術(shù)研究

本人對基于視覺的測量系統(tǒng)做了長期深入的研究，對機(jī)器視覺測量系統(tǒng)研究方面積累了大量的理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。例如：解決了浮體脫靶標(biāo)定、投影矩陣的高效求取、散亂空間粒子的空間定位以及交匯測量法中位置參數(shù)對測量精度的影響評估等疑難問題?，F(xiàn)已成功開發(fā)了二維PIV激光流場測試系統(tǒng)，三維粒子測速技術(shù)的研究工作已經(jīng)開展，為攻克三維流場PIV測試技術(shù)這一國際難題積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。

2006年12月11日，美國DANAHER公司在大連理工大學(xué)海岸和近海工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建立了“丹納赫運(yùn)動控制實(shí)驗(yàn)室”，并建立了長期的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制合作關(guān)系。將為我校數(shù)字運(yùn)動控制技術(shù)的發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)。

1.國家863計(jì)劃 柔性構(gòu)件渦激振動、疲勞分析與平臺風(fēng)洞模型試驗(yàn)技術(shù)研究

2.重點(diǎn)國家自然科學(xué)基金 海洋土的工程特性及其地基的變形機(jī)理研究

3.985建設(shè)項(xiàng)目 基于數(shù)字圖象處理的三維PIV測試技術(shù)研究

指導(dǎo)碩、博士生研究方向

1.土木水利工程中的現(xiàn)代監(jiān)測技術(shù)

2.現(xiàn)代水工模型試驗(yàn)測控技術(shù)

3.圖像處理與模式識別

4.現(xiàn)代測控技術(shù)

5.DSP、FPGA技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用

6.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制

7.工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)控制

出版著作和論文

1. 李木國, 杜海, 崔恒. 粒子測速技術(shù)中的自適應(yīng)選窗技術(shù). 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報，2007（EI收錄）

2. 李木國, 杜海, 鄧姿. 相位相關(guān)法在粒子測速系統(tǒng)中的優(yōu)化計(jì)算. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2007（INSPEC收錄）

3. 李木國, 杜海. 基于細(xì)胞分裂的粒子圖像運(yùn)動分析. 電子學(xué)報，2007 (EI, SCI收錄)

4. 李木國, 張群, 王靜. 大型液壓伺服混凝土靜動三軸試驗(yàn)機(jī). 大連理工大學(xué)學(xué)報，2003, 43(6): 812-817.

5. Li Muguo, Liu Zhendong, Wang Jing, Zhang Qun. The Application of Single Neuron Adaptive PID Controller in Control System of Triaxial and Torsional Shear Apparatus. Advances in Neural Networks-ISNN 2004, Part2, 163-168　(SCI收錄)

6. 李木國,韓冰, 張群, 王靜. 浮體運(yùn)動六分量測試儀. 中國海洋平臺，2003, 18(3): 35-37.

7. 李木國, 韓冰, 王靜,張群. 非接觸式浮體六自由度檢測系統(tǒng)的研究. 大連理工大學(xué)學(xué)報, 2004, 43(1): 114-117

8.李木國, 柳淑學(xué)，張群，王靜. 蛇形多向不規(guī)則波造波機(jī)產(chǎn)生波浪的方法及特性. 大連理工大學(xué)學(xué)報，2003, 43(3): 354-361.

9. 李木國, 姜海榮, 張群, 王靜. 雙CCD浮體六分量測試儀中的攝像機(jī)標(biāo)定系統(tǒng). 中國海洋平臺, 2004.19(6): 45-48.

10. 李木國, 王靜, 張群. 土工靜力－動力液壓三軸－扭轉(zhuǎn)多功能剪切儀數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng), 巖石力學(xué)與工程學(xué)報, 2005, 24(2): 5857-5861. (EI收錄)

11. 李木國，徐福榮?；赟ynqNet的多向不規(guī)則波造波機(jī)控制系統(tǒng)。測控技術(shù),2007,10.

12．李木國，彭平良 .基于FPGA的運(yùn)動控制卡的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn). 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)， 2008,5 .

13．李木國, 杜海,　三維粒子測速系統(tǒng)中遺傳匹配法的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)仿真(EI)

14. 杜海，李木國，基于SOM網(wǎng)絡(luò)的智能化粒子測速算法。系統(tǒng)工程與電子技術(shù)

科研成果及所受獎勵

2004.12 遼寧省政府科技進(jìn)步三等獎

2000.11 遼寧省政府科技進(jìn)步三等獎

2000.12 大連市政府科技進(jìn)步一等獎

2003.5 大型液壓伺服混凝土靜動三軸試驗(yàn)機(jī)

1996.10 液壓伺服多項(xiàng)不規(guī)則波造波機(jī)

2003.8 一種三軸試驗(yàn)機(jī)垂直方向加載受力架浮動裝置及方法（發(fā)明專利）

2003.8 一種三軸試驗(yàn)機(jī)垂直方向加載受力架浮動裝置（實(shí)用新型專利）