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)，主要從事計算機(jī)自動化控制、電測儀表研制、實驗及工程測量等工作。

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，解決了大噸位試驗機(jī)反饋控制參量實時平滑轉(zhuǎn)換的難題，為三軸試驗機(jī)能夠進(jìn)行各種組合試驗奠定了堅實的基礎(chǔ)。大型液壓伺服靜動三軸試驗機(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)，在實驗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)土工實驗設(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)計理論等海洋土力學(xué)的基礎(chǔ)性研究提供了實驗技術(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，在實驗室的波浪模擬技術(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)一步提高實驗室造波設(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)合項目的要求和特點(diǎn)，設(shè)計一臺大型多向不規(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驗，計算六自由度運(yùn)動分量等方面積累了大量的實踐經(jīng)驗，為本項目的研究工作奠定了理論與實踐兩方面的堅實基礎(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踐經(jīng)驗。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。

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)實驗室建立了“丹納赫運(yùn)動控制實驗室”，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計劃 柔性構(gòu)件渦激振動、疲勞分析與平臺風(fēng)洞模型試驗技術(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). 計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(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)化計算. 計算機(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)計和實現(xiàn). 計算機(jī)工程與設(shè)計， 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。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機(jī)

1996.10 液壓伺服多項不規(guī)則波造波機(jī)

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

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