周东华:做动态系统的“安全员”

周东华:做动态系统的“安全员”

2024-11-08 大众日报 03版

  □ 见习记者 杨 成 蔡可心
  本报记者 张依盟
  “系统越复杂,越容易发生故障,故障是不可避免的,但要尽量减少灾难性故障的发生。”近日,记者采访了矿山安全检测技术与自动化装备国家地方联合工程研究中心(青岛)主任、山东科技大学教授周东华。在“动态系统故障诊断与运行安全性评估”这一领域,他已经深耕了30多年,相关研究成果为我国解决一系列“卡脖子”难题作出突出贡献。
  “动态系统故障诊断与安全性评估”,这个专业名词乍一看可能让人感到“困惑”,但实际上无论是家庭使用的洗衣机、电饭锅,还是位列“大国重器”的战略导弹、航天火箭,都属于物理意义上的动态系统。“每个大型设备都有可能发生故障,我们要做的就是判断它是否有故障,什么部位有故障,故障的程度如何。”周东华始终关注人民群众的生命财产安全问题,他认为这正是研究动态系统故障诊断的价值所在。
  自1988年从事研究工作以来,周东华面临着诸多挑战。早期动态系统故障诊断领域的研究者寥寥,怀着“解决问题需要创新,不成功便成仁”的决心,周东华着重锻炼自己寻找问题与解决问题的能力。他在攻读博士学位期间创立了强跟踪滤波器理论,并不断发展完善,该理论克服了扩展卡尔曼滤波器存在的三大缺陷,即“鲁棒性差、不能跟踪时变参数和不能跟踪突变状态”,已在数百个对象的状态估计、故障诊断与容错控制中得到了广泛应用。
  2014年,周东华主持的国家自然科学基金委重大项目“高速列车信息控制系统实时故障诊断与应用验证”正式获批。“国家给了经费,不把问题解决,就是在浪费国家的资源。”周东华带领团队成员进行了5年的艰苦攻关,常年往返车厂,力求在微小故障、间歇故障和闭环故障的诊断理论与方法上实现突破,最终在高速列车信息控制系统的故障诊断方面,取得了多项国际领先的理论成果及实用技术,项目验收获得了“特优”的成绩。
  “培养学生就像种庄稼,要土壤好、种子好、管理好。”周东华认为,土壤好,是指教师自己要具备一流的科研能力与水平,要跟上国际学术前沿的发展;种子好,是指学生自己的天赋要好,并且能主动刻苦钻研;而管理好,则是要求导师能为学生提供优良的科研环境,既要在学术与生活上关心学生、严格要求,又要给学生相当的研究自由度。作为一名老师,周东华希望在做好自己研究的同时,要把学生指导好,教学相长更有助于问题的突破。
  2023年,周东华领衔的团队获批全国高校黄大年式教师团队。到今年年底,周东华已经培养出48位博士、27位博士后。目前,在周东华培养出的博士中,已有20余人入职清华、北大、浙大等高校,为人才培养与科技创新贡献力量。