嚴洪森

1982年1月，在哈爾濱船舶工程學院自動控制係獲工學學士學位

1989年3月和1992年6月，分別在哈爾濱工業大學電氣工程系和控制工程系獲工學碩士和博士學位

1982年2月至1986年8月，在中國船舶工業總公司第723研究所任助理工程師

1992年7月至1994年6月，在南京航空航天大學機械工程學科從事博士後研究工作

1994年7月，到東南大學自動化所任副研究員、所長助理

1998年4月，破格晉升為教授

1999年5月，評為博士生導師

2007年10月，任東南大學自動化學院製造系統控制與優化研究所所長

2008年1月，任東南大學自動化學院三級教授

2011年1月，任東南大學自動化學院二級教授。 ^[1] 

主要研究方向為多維泰勒網，多維泰勒網優化控制，等效論(Equivology)與經濟系統控制，正負反饋交替論(簡稱交替論，Napofics)與災害預報，CIMS（計算機集成製造系統/現代集成製造系統）及FMS（柔性製造系統）建模、生產計劃、調度、控制、仿真，並行工程、敏捷製造和知識化製造等。

嚴洪森教授先後歷經36年，在五個方面做出開創性工作：(1)在國際上首次提出了知識化製造新理念和一種全新的複雜知識表示方法——知識網； ^[1]  (2)針對諾貝爾生理學提名獎獲得者美籍奧地利理論生物學家和哲學家路德維希•馮•貝塔朗菲(Ludwig von Bertalanffy)創始的系統論的不足，提出了等效論(Equivology)，如同實現系統論需要信號流圖一樣，為實現等效論又提出了多維泰勒網從而解決一般非線性系統的解析建模問題，並基於等效論和多維泰勒網建立了社會經濟系統控制包括離散與連續時間系統在內的數學模型； ^[1]  (3)揭示菲爾茲獎獲得者法國數學家雷內託姆(Rene Thom)創始的突變論與量變質變規律的本質和引起突變的內在機制，在動力學系統的意義上統一了兩者的哲理並克服了其不足，提出了正負反饋交替論(Napofics)，基於正負反饋交替論和多維泰勒網建立了相應的離散與連續時間系統動力學解析模型； ^[1]  (4)以多維泰勒網作為集成平台融合了經典控制、現代控制與智能控制的精華，克服了其不足，從而在國際上首次提出多維泰勒網優化控制並建立了相應理論，解決了自1950年代蘇聯著名學者龐特里亞金(Pontryagin)創立最大值原理以來最優控制理論中難以解決的一般非線性系統最優閉環控制問題和非常困難的快時變非線性系統自適應控制問題，發明了多維泰勒網優化控制器使其成為相較於優化PID和線性控制器能全面提高閉環系統動態性能、外部穩定性、抗干擾性能、魯棒性和應對快時變的快速響應能力又無需額外增加狀態測量（即被控對象中需要測量的狀態變量的個數並不會增加，也即不會增加工程實現難度）的非線性控制器，使控制理論發展到了一個新階段，並最終使多維泰勒網優化控制發展成在武器裝備控制和民用裝備設施控制中預計至少佔70％的控制技術，尤其，將在我國武器裝備控制和民用裝備設施控制中解決一系列卡脖子問題； ^[1]  (5)對於佔全國工業總產值70％以上的流程工業，基於多維泰勒網，建立了流程工業實時控制層設定點與能耗、產量、質量及環保指標之間的半機理時滯非線性動力學解析模型，解決了世界上無法解決的流程工業實時控制層設定點與能耗、產量、質量及環保指標之間的時滯非線性動力學解析模型的建立難題（卡脖子問題），突破了“流程工業縱向集成優化控制的最後一公里”的瓶頸，發明了在流程工業集成優化控制中具有獨佔性和不可替代性的多維泰勒網集成優化控制技術，一旦在我國流程工業全面推廣應用，則所帶來的經濟效益和社會效益無疑將是一個巨大的天文數字，尤其，中國承諾：到2030年單位國內生產總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，可見我國碳減排的壓力是如此的巨大，而流程工業是高能耗高排放行業，多維泰勒網集成優化控制技術在流程工業的全面推廣應用將通過優化能耗、產量、質量及環保指標使其節能降耗減排必將有助於流程工業突破其生產的“碳達峯和碳中和”瓶頸（卡脖子問題），有助於我國於2030年前實現碳達峯、2060年前實現碳中和的宏偉目標，造福全中國和全世界人民。 ^[1]  詳見開創性工作。 ^[1] 

應用研究表明多維泰勒網（MTN）優化控制不僅可顯著改善我國海陸空火箭軍武器裝備的機動性、魯棒性和抗干擾性能，並顯著提高其打擊能力、目標打擊精度和生存能力，而且可顯著改善我國民用行業裝置、設備、生產線與系統控制的精度、動態性能、魯棒性和抗干擾性能，預示着很好的應用前景。這些應用研究，除無人機的實際飛行控制和智能小車實際軌跡跟蹤是實物（比較便宜，3000元左右一個）實驗和水泥燒成系統集成優化控制因從實際數據辨識出來就是多入多出/多入單出時滯線性/非線性系統外，其餘都是基於被控對象非線性多入多出強耦合動力學模型且其模型參數取自實物辨識、應用單位提供、書籍、學術論文、學位論文或互聯網的Matlab數字仿真。當無法建立被控對象機理模型時，如坦克，則使用Adams建立包含187個剛體、1015個自由度的三維虛擬坦克來進行三維仿真實驗。由於火箭、DD、飛機、直升機、坦克、艦艇、魚雷和海上石油鑽井平台非常昂貴，既買不起，也無處購買，所以只能採用仿真實驗。這些應用研究表明多維泰勒網優化控制比已有控制技術普遍提高百分之幾十，不少按倍、幾倍提高，有些甚至按數量級提高。尤其，能在我國武器裝備控制和民用裝備設施控制中解決一系列卡脖子問題。例如，(1)基於實際型號數據的應用現場試驗結果表明，採用運載火箭多維泰勒網自適應控制技術完全能解決同型運載火箭的控制器一次設計多次複用難題，這不僅解決了國內航天業花了十多年時間都不能解決的運載火箭控制器“一次設計多次複用”卡脖子問題，從而為我國的運載火箭控制技術實現了彎道超車，而且也突破了包括美國NASA在內的國際航天業一直想突破而沒有突破的瓶頸。該卡脖子問題轉化成控制專業術語是必須同時提高控制器的魯棒性和抗干擾性能，這其實有違多目標優化理論（Pareto優化）：即一個目標提高的同時，另一目標必然下降，兩者不可兼得，可見該問題的難度有多大。(2)空空DD控制面臨的最大困難（即卡脖子問題）是目標高速大機動、 全空域、大高差和全天候。該卡脖子問題轉化成控制專業術語是必須同時提高控制器的動態性能、魯棒性和抗干擾性能。經過空空DD的自適應多維泰勒網控制研究和大量其非線性系統仿真實驗，結果表明空空DD的自適應多維泰勒網控制器能全面提高閉環系統的動態性能、魯棒性和抗干擾能力，能夠解決空空DD面臨的目標高速大機動、全空域、大高差和全天候卡脖子問題。(3)基於多維泰勒網，建立了水泥燒成系統實時控制層設定點與能耗、產量及質量指標之間的半機理時滯非線性動力學解析模型，解決了世界上無法解決的水泥燒成系統實時控制層設定點與能耗、產量及質量指標之間的時滯非線性動力學解析模型的建立難題（卡脖子問題），突破了“水泥燒成系統縱向集成優化控制的最後一公里”的瓶頸，發明了在水泥燒成系統集成優化控制中具有獨佔性和不可替代性的多維泰勒網集成優化控制技術。經過企業現場實際數據的大量仿真實驗，結果表明水泥燒成系統多維泰勒網集成優化控制技術完全能夠解決水泥燒成系統集成優化控制的卡脖子問題。 ^[1]  更多的應用詳見參考資料。 ^[1] 

[1] Yan H. S., Duan Z. Y. Tube-based model predictive control using multidimensional Taylor network for nonlinear time-delay systems[J]. IEEE Transactions on Automatic Control, 2021, 66(5), 2099-2114(Full Paper; SCI收錄; SCI他人引用 7 次; EI收錄做成文摘)..

[2] Yan H. S., Kang A. M. Asymptotic tracking and dynamic regulation of SISO nonlinear system based on discrete multi-dimensional Taylor network[J]. IET Control Theory and Applications, 2017, 11(10), 1619-1626(SCI收錄; SCI他人引用 36 次; 非SCI的國外他人引用 4 次; EI收錄做成文摘).

[3] Kang A. M., Yan H. S. Asymptotic tracking and dynamic regulation of MIMO nonaffine nonlinear system with actuator saturation via multidimensional Taylor network controller[J]. IEEE Transactions on Systems Man and Cybernetics-Systems, 2021, https://ieeexplore.ieee.org/document/9525817(Regular Paper; 2021年9月在線發表, 共13頁清樣, SCI和EI收錄源期刊).

.

（1）國家863/CIMS主題應用基礎研究項目(863-511-708-008)，敏捷製造環境中客車裝配車間計劃與調度的集成優化系統，1997年9月–1999年8月，14萬, 負責，已完成。

（2）國家863/CIMS主題應用基礎研究項目(863-511-943-005)，敏捷製造模式下的汽車裝配件製造執行系統，1999年3月-2000年10月，21萬，負責，已完成。

上述兩個國家863/CIMS主題應用基礎研究項目(863-511-708-008 和863-511-943-005 )的綜合成果“汽車製造車間生產計劃與調度優化系統”已獲2001年度江蘇省科技進步二等獎。

（3）國家863計劃現代製造集成技術專題探索導向類課題(2007AA04Z112)，混批生產車間作業計劃與調度的集成優化和仿真系統，2007年10月-2009年9月，39萬，負責，已完成，已提交課題自驗收報告。

（4）國家自然科學基金項目(69884001)，CIMS並行工程的組織、過程建模及仿真的定量研究, 1999年1月–2001年12月，12萬，負責，已完成，結題評審結果為特優。

（5）國家自然科學基金項目(60443001)，知識化製造系統的自重構研究, 2004年1月–2004年12月，10萬，負責，已完成，結題評審結果為優。

（6）國家自然科學基金項目(50475075)，混批製造系統的生產計劃與調度的集成優化研究, 2005年1月–2007年12月，21萬，負責，已完成，已通過國家自然科學基金委員會工程與材料科學部的審核，准予結題。

（7）國家自然科學基金項目(60574062)，基於知識網的知識化製造系統自重構優化研究，2006年1月–2008年12月，22萬，負責，已完成，結題評審結果為優，准予結題。

（8）國家自然科學基金項目(50875046)，製造系統成品需求短期預測模型研究及應用，2009年1月–2011年12月，36萬，負責，已完成，已通過國家自然科學基金委員會工程與材料科學部的審核，准予結題。

（9）國家自然科學基金重點項目(60934008)，知識化製造系統優化方法研究與應用，2010年1月–2013年12月，200萬，負責，已完成，結題評審結果為良好，准予結題。

（10）國家自然科學基金項目(61673112)，存在返工的定點裝配車間生產計劃與調度的集成優化研究及應用，2017年1月–2020年12月，直接費用61萬，負責，已完成，已遞交結題報告並通過國家自然科學基金委員會信息科學部的審核。

（11）江蘇省自然科學基金項目(BK95047506)，靈活（Agile）並行工程的建模及仿真的研究， 1995年9月-1998年8月，4萬，負責，已完成。

該項目已於1998年9月通過由江蘇省自然科學基金委所組織的專家組的驗收，驗收結論為國際先進水平，結題項目評議等級為優秀。

（12）高等學校骨幹教師資助計劃項目，產品開發任務所需時間智能預測系統研究， 2000年6月–2002年5月，6萬，負責，已完成。

（13）高等學校博士學科點專項科研基金項目(20040286012)，多生產系統協調的生產計劃與調度的集成優化研究，2005年1月–2007年12月，5萬，負責，已完成。

（14）國家863/CIMS主題重點應用工程項目，車間、單元、工作站和DNC接口系統研究與開發， 1992年7月-1995年10月，40萬，第5完成人，承擔車間控制器的開發，已完成。

該項目已於1996年1月通過江蘇省科委主持的鑑定，鑑定結論為國際先進水平，獲1996年度中國航空工業總公司科技進步三等獎和1996年度江蘇國防科技工業科技進步二等獎。

（15）江蘇省電子振興辦公室項目，江蘇利港電力有限公司管理信息系統， 1996年7月-1998年3月，120萬，第14完成人，負責集控分系統，已完成。

（16）國家863/CIMS應用示範工程項目，江蘇沙鋼集團CIMS，70萬，1995年3月-996年1月期間參加可行性研究和初步設計，服務隊中排名第3，負責總體設計，已完成。

（17）東南大學基本科研業務費重大科學研究引導基金重點研究領域定向項目（2242014K10031），嚴氏最優控制可行性研究，2014年1月–2015年12月，20萬，負責，已完成和結題。根據一些同行專家的建議, 已將“嚴氏最優控制”改稱“多維泰勒網優化控制”。

（18）東南大學基本科研業務費重大科學研究引導基金重點研究領域定向項目（2242017K10003），多維泰勒網優化控制平台研究與應用，2017年1月–2017年12月，15萬，負責，已完成。

（19）江蘇高校優勢學科建設工程資助項目，多維泰勒網優化控制研究，2014年1月–2017年12月，30萬，負責，已完成。

（1）中國航天科技集團公司上海航天技術研究院2019年度科技創新(SAST)基金項目(SAST2019-020)，運載火箭飛行的多維泰勒網自適應控制技術研究與仿真，2020年1月–2021年12月，經費10萬，負責人：嚴洪森，正在進行中。