刘昆,教授/博导,学科带头人(中山大学百人计划A类),中山大学逸仙优秀学者。

Email: liukun6@mail.sysu.edu.cn

研究方向:过驱动无人机技术、磁悬浮惯性执行机构技术、磁悬浮储能飞轮技术。

 

研究方向简介

1、过驱动无人机技术:主要研究过驱动无人机的设计与控制技术,无人机自主定位、导航与避障技术等,在倾转旋翼垂直起降固定翼无人机模态转换控制、二自由度倾转旋翼过驱动无人机控制、基于自由铰接的倾转旋翼过驱动无人机控制等方面形成了研究特色。

2、磁悬浮惯性执行机构技术:20多年来持续开展磁悬浮姿控飞轮、磁悬浮控制力矩陀螺技术研究,包括磁轴承结构与电磁设计、磁悬浮控制技术、电机驱动控制技术、磁悬浮转子主动振动控制技术等,掌握核心关键技术,形成了自身技术优势。研制出了多款磁悬浮姿控飞轮和磁悬浮控制力矩陀螺样机,并在国内首次研制出一体化磁悬浮飞轮产品,进行了搭载试验,技术性能指标处于业内领先水平。

3、磁悬浮储能飞轮技术:主要开展磁悬浮储能飞轮转子动力学、低损耗磁悬浮轴承设计、高比功率永磁电机、高速转子悬浮控制、储能飞轮充放电控制等关键理论与技术问题研究,研究出了1.2kWh/500kW磁悬浮储能飞轮样机。

        研究方向涉及飞行器动力学与控制、磁轴承电磁与结构设计、磁悬浮控制技术、电机控制技术等多学科及其交叉融合,热忱欢迎具有航空宇航科学与技术、控制、力学、机械电子工程等相关背景的学生申报硕士及博士研究生。

 

教育背景

1995.05-1999.12:国防科技大学航空宇航科学与技术专业博士研究生,获工学博士学位

1985.09-1988.06:北京航空航天大学自动控制专业硕士研究生,获工学硕士学位

1981.09-1985.07:北京航空航天大学自动控制专业本科生,获工学学士学位

 

工作经历

2017.10-至今:    中山大学航空航天学院教授

2003.12-2017.10:国防科技大学航天学院教授

1988.06-2003.12:国防科技大学航天学院助教、讲师、副教授

 

荣誉奖励:

国家科技进步二等奖1项

省部级科技进步一等奖2项

省部级科技进步二等奖3项

 

主持的科研项目(部分):

1. 创新特区项目,过驱动无人机技术研究,2023-2025年。

2. 基础加强重点项目,磁悬浮飞轮振动抑制方法研究,2022-2024年。

3. 深圳市自然科学基金高校稳定支持重点项目,基于人工智能的仿生飞行器关键技术及机理研究,2021-2024年。

4. 基深圳市基础研究专项(自然科学基金)重点项目,于“飞轮电池”与燃料电池的纯电动汽车混合电源研究,2020-2023年。

5. 领域基金重点项目,新型高比能、高功率储能技术,2018-2020年。

6.国家自然科学基金面上项目,基于压缩感知的高分辨率红外成像理论和方法研究, 2013-2016年。

 

讲授课程:

1. 自动控制原理

2. 磁悬浮惯性执行机构理论与技术

3. 多旋翼飞行器控制技术 

 

学术兼职:

1. 中国惯性技术学会常务理事

2. 国家教育部航空航天类教学指导委员会委员

3. 中国磁悬浮与振动控制技术专业委员会委员

 

近5年的代表性论文:

1.    Xiaobin Yu, Jingbo Wei, Xinliang Li, Mei Liu, Chunqiang Wang, Zijie Qin, Weijian Chen, Kaixin Li and Kun Liu*. A Quadrotor Aerial Docking System Utilizing Both Vision and Magnetic Field, IEEE ROBOTICS AND AUTOMATION LETTERS, 2025, P1-8.  

2.    Zijie Qin, Jingbo Wei, Kun Liu?, Chunqiang Wang, Xinliang Li and Xiaobin Yu. Improving the Controller Performance of a Tilt-Rotor Octocopter by Compensating for the Tilt Angle’s Dynamics[J], IEEE ROBOTICS AND AUTOMATION LETTERS, 2024,VOL. 9(12):11010-11017.

3.    Mei Liu , Jingbo Wei and Kun Liu*. A Two-Stage Target Search and Tracking Method for UAV Based on Deep Reinforcement Learning[J],Drones, October 2024,8:1-20.

4.    Hu, J.; Wei, J.; Liu, K*.; Yu, X.; Cao, M.; Qin, Z. Hybrid Mode: Routinization of the Transition Mode as the Third Common Mode for Compound VTOL Drones[J],Drones, March 2024, 8(3):1-24.

5.    Zijie Qin , Jingbo Wei , Mingzhi Cao , Baihui Chen , Kaixin Li , and Kun Liu*. Design and Flight Control of a Novel Tilt-Rotor Octocopter Using Passive Hinges[J], IEEE ROBOTICS AND AUTOMATION LETTERS, 2024,VOL. 9(1):199-206.

6.    Mingzhi Cao;Kun Liu*;Chunqiang Wang;Jingbo Wei;Zijie Qin. Research on the Distributed Propeller Slipstream Effect of UAV Wing Based on the Actuator Disk Method[J], Drones, 2023, Vol.7(9) : 566.

7.    Qin, Zijie; Liu, Kun*; Zhao, Xi. A smooth control allocation method for a distributed electric propulsion VTOL aircraft test platform[J], IET Control Theory and Applications, 2023, 17(7):925-943.

8.    H. Hu, H. Wang, K. Liu*. et al. A Simplified Space Vector Pulse Width Modulation Algorithm of a High-Speed Permanent Magnet Synchronous Machine Drive for a Flywheel Energy Storage System[J], Energies, 2022, 15: 4065.

9.    H. Hu, K. Liu*, J. Wei, H. Wang, Multirate Model Predictive Current Control of a Permanent Magnet Synchronous Machine for a Flywheel Energy Storage System[J], Energy Reports, 2022, 8:11579-11591.

10.   Dang Qingqing, Gui Haichao, Liu Kun*, Zhu Bo. Relaxed-Constraint Pinpoint Lunar Landing Using Geometric Mechanics and Model Predictive Control. Journal of Guidance  Control and Dynamics, 2020,Vol.43(9):1617-1630