【青年会员风采】南京理工大学博士研究生夏纪宇:在复杂系统中寻找可证明、可实现的控制之道

夏纪宇,女,中共党员,南京理工大学自动化学院25级控制科学与工程专业在读博士生,师从徐胜元教授。研究方向为欠驱动非线性系统的控制理论与方法。2025年12月入选中国科协青年科技人才培育工程博士生专项计划(托举学会:中国自动化学会)。目前共发表高水平论文6篇,其中以第一作者在领域内顶刊上发表论文5篇,高被引论文一篇,授权公开发明专利3项,主持省级实践创新计划项目等。中国自动化学会预备会员、IEEE Student Member,2024年6月获江苏省优秀毕业生,2023年12月获得硕士研究生国家奖学金。曾担任院研究生会秘书部部长,获评优秀党员宿舍、优秀学生干部、三好学生等荣誉称号。
回顾自己的学习与科研经历,我并不是一开始就对研究方向有着十分清晰的规划,而是在不断尝试与探索中逐渐找到适合自己的道路。本科阶段学习自动化专业时,我更多是在打基础、做积累。通过系统学习自动控制原理、信号与系统等课程,我逐渐建立起对控制系统的整体认识,也开始对复杂系统中存在的非线性和不确定性问题产生兴趣。真正让我走近科研的是硕士阶段的学习。初次接触科研时,面对陌生的理论推导和大量文献阅读,我也曾感到迷茫和压力。在导师的引导下,我开始围绕欠驱动起重系统这一工程对象开展研究,尝试将课堂中学到的控制理论应用到实际问题中。反复推导、仿真和修改的过程虽然枯燥,却让我逐渐体会到科研工作的严谨性,也让我学会在失败中调整思路、在问题中寻找突破口。随着研究的不断深入,我逐渐建立起对控制理论与工程应用相结合的信心。进入博士阶段后,我选择在南京理工大学继续深造,将研究重心进一步聚焦于欠驱动非线性系统的控制理论与方法。与以往相比,这一阶段更加考验长期思考与系统规划能力。我开始更加关注研究问题本身的内在逻辑,尝试从更基础的理论层面理解工程问题,并在执行器约束和不确定扰动等复杂条件下探索更加稳健的控制方法。科研节奏的变化,也让我逐渐学会以更平和的心态面对不确定性和挑战。在学习与科研之外,我也逐步认识到个人成长不仅来源于专业能力的提升,还来自于责任意识和团队协作能力的锻炼。通过参与集体事务和学术交流,我不断反思自身定位,学习如何在团队中沟通、协作与承担责任。未来,我希望在自动化与控制领域持续深耕,在不断学习与实践中完善自我,将科研工作与实际需求紧密结合,在成长中寻找更有价值的方向。
围绕欠驱动非线性系统这一类在现代工程系统中具有代表性的复杂对象,我系统开展了控制理论与方法研究。该类系统普遍存在驱动输入不足、强耦合、不确定扰动及执行器约束等特征,其稳定性分析与高性能控制在理论和应用层面均具有显著挑战性。基于此,我逐步形成了以欠驱动系统为统一研究对象、以鲁棒性与可实现性为核心目标的研究思路,力求揭示复杂约束条件下系统稳定性的内在机理。在硕士阶段,我围绕欠驱动系统的动力学建模与控制问题,重点研究了滑模控制、自适应控制及扰动观测方法的协同设计与稳定性分析。通过系统的理论推导与严格的 Lyapunov 分析,我构建了多种具有明确收敛性与鲁棒性保证的控制策略,在抑制系统振荡、改善瞬态性能以及增强抗扰能力方面取得了一系列研究成果。相关工作以第一作者身份发表于多种国际期刊,其中多篇论文发表于 IEEE Transactions 等国际权威期刊,为后续研究提供了可复用的理论框架。进入博士阶段后,我在前期研究基础上进一步提升研究的系统性与理论深度,重点关注欠驱动非线性系统在执行器饱和、未知扰动以及部分状态不可测等复杂约束条件下的稳定性与控制问题。通过引入观测器、自适应机制与有限时间稳定性理论,我尝试构建具有统一分析框架的控制方法,使所提出策略在保证严格数学证明的同时,兼顾工程系统中的可实现性与推广性。目前,相关研究成果已发表于或录用于多种国际期刊,部分工作获得了国际同行的关注与引用。在科研实践中,我始终坚持从工程问题中提炼共性科学问题,并通过理论分析与数值验证相结合的方式不断完善研究体系。未来,我将继续围绕欠驱动非线性系统中的关键控制问题开展深入研究,探索更加系统化和可推广的控制理论与方法,为复杂工程系统的安全、高效运行提供坚实的理论支撑。
与 CAA 的接触,是在我科研道路逐渐清晰的过程中自然发生的。随着研究不断深入,我愈发意识到个人研究必须放置在更广阔的学术共同体中加以审视,而 CAA 正是这样一个将前沿研究、学术交流与青年成长紧密连接的平台。通过参与学会组织的学术会议、专题论坛与青年学者活动,我不仅加深了对自动化领域整体发展脉络的理解,也更加清晰地认识到自身研究在学科体系中的位置。在与 CAA 同行的过程中,我逐渐从一名单纯的学习者,成长为更主动的参与者。无论是学术交流中的思想碰撞,还是青年项目申报过程中的系统梳理,都促使我不断反思研究方向的内在逻辑与长期价值。这种来自学会平台的引导与支持,使我在科研方法、学术视野以及责任意识等方面都获得了持续提升。对我而言,CAA 不仅是一个学术组织,更是一种长期陪伴科研成长的力量。未来,我希望在持续深耕欠驱动非线性系统控制研究的同时,进一步参与 CAA 相关学术活动与青年人才培养工作,在交流与服务中实现自我提升,也为我国自动化领域的发展贡献青年学者应有的力量。
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