所在地:广东省 主管部门:广东省

专业介绍

专业名称: 光机电工程与应用
专业介绍:

一、学院简介:

    深圳大学机电与控制工程学院成立于1984年。学院现有在编在岗教职员工123人,其中专任教研人员83人、日本工程院院士2人、特聘教授4人、博士生导师5人、教授19人、副教授24人、具有博士学位人员81人。全日制在校生1681人,其中本科生1265人,研究生416人。学院拥有1个二级学科博士点:光机电工程与应用; 2个一级学科学术型硕士点:机械工程和控制科学与工程。学院已建成装备精良的教学实验中心和科研平台,拥有大量先进的实验设备和专业软件。建有广东省微纳光机电工程技术重点实验室和广东省电磁控制与智能机器人重点实验室2个省重点实验室,深圳市模具先进制造技术、城市轨道交通和电磁控制等3个市重点实验室;广东省机械基础、工程训练、自动化等3个省级实验教学示范中心。这些科研平台的建立为研究生的科研、实践技能和工程能力的培养奠定了坚实基础条件。学院教师近三年来共承担科研项目150余项,其中“973”、“863”、国家自然科学基金等国家级项目30余项,项目总经费达5000万元以上。近三年发表论文300余篇,其中被SCIEIISTP收录250余篇。共出版专著10余部。获得广东省技术发明二等奖、解放军科技进步三等奖、广东省科技进步奖一等奖、广东省科学技术三等奖、深圳市科技进步一等奖、深圳市科技创新奖等市级以上科研成果奖8项;转让科研成果12项。学院注重培养学生具有“视野开阔、注重实际、乐于创新、崇尚竞争”等特点,已有一批毕业生在创新创业上崭露头角。经长期建设,学院形成了在机电纳米表面科学与工程、微细加工先进制造、机电检测与传感、智能控制与装备、轨道交通、光伏发电及智能电网等领域的研究特色与优势,目标定位在国际学术前沿及国家重大需求两方面的一流学科建设。

0803Z2光机电工程与应用(二级学科)

专业介绍:

    光机电工程与应用研究是当今国际上热门的综合交叉科学研究领域之一,在机电工程与光电子器件日趋集成化和精密化的发展中发挥着关键性的作用。它所研究的是利用光、机、电、材料耦合,基于先进光电技术进行复杂微结构加工过程智能控制与应用、阐明纳米表面的制造原理与光磁机电特性形成规律,进行光电传感检测技术的开发并实现其在智能电网自治控制上的应用。其内容涵盖光学工程、机械工程、控制工程、新能源工程、物理化学以及微纳制造和材料科学等,是一综合性前沿学科。本学科旨在针对光机电工程及应用中的科学问题,研究光机电设计、制造及控制的新原理、新技术与新装备。学科研究方向包括纳米表面与光机电应用、非晶-纳米材料及其光电功能特性、激光微细加工技术、光伏发电及智能电网技术、光电传感检测与智能电网控制、先进光电子技术、微电子技术研究、电磁控制与智能机器人研究等。本学科建设内容从纳米表面及非晶-纳米材料的光电特性控制,到激光微细加工,再到光电传感器在光伏发电和智能电网控制的应用,各研究方向相互关联,是光机电科学在前沿领域的交叉与有机结合。

 

二、专业代码:0803Z2

 

三、专业名称:光机电工程与应用

 

四、研究方向介绍:

(一)纳米表面与光机电应用方向:开展“纳米表面光---磁功能化集成设计-制造-检测-应用”的“多学科交叉融合”与“协同创新”研究,探索低能电子诱导下纳米表面制造新原理与新方法,揭示纳米尺度与纳米精度下表面制造、特性控制和跨尺度制造中的尺度效应、表面/界面效应,发展低能电子诱导下的纳米表面制造及光机电应用领域的新工艺与新装备、以及纳米柔性表面的光磁机电生物传感与纳米摩擦学领域的应用研究。

本方向研究团队包括:刁东风,范雪,王超,汪朋飞,曹媛媛,张希,陈成,黄亮亮,白健男,尹美杰,张熙。

学术带头人:

    刁东风,院士,教授,博士生导师,深圳大学纳米表面科学与工程研究所(纳米所)所长,深圳大学电镜中心主任。 19884-199212月留学于日本东北大学取得工学博士学位;19931-19943月日本东北大学助理教授;19944-199412月日本静冈大学讲师,19951-20013月日本静冈大学副教授; 200311-201310月任西安交通大学教育部现代设计及转子轴承系统重点实验室主任;20131月起任深圳大学纳米所所长,20167月起任深圳大学电镜中心主任。至今已发表论文250余篇(SCI检索杂志论文120余篇((Nano Energy, Nanoscale, Carbon, Acta Materialia, Applied Physics Letters, Sensors and Actuators B, Electrochimica Acta, Applied Surface Science Friction, ASME-Journal of Tribology, etc),最佳单篇被SCI论文引用超过210次),发明专利50余项(两项专利已转化成产品核心技术)。至今培养博士研究生15名(其中获得博士学位10名)、目前担任国际杂志Friction副主编(Associated Editor),Lubrication Science编委。 目前开展纳米表面设计-制造-检测-传感-应用5个方向研究(包括:先进纳米表面制造科学基础与工程技术装备研究;纳米表面的通电超低摩擦电子学与发电原理及应用技术研究;纳米表面的自旋电子学与光电传感学研究)。作为深圳大学光机电工程与应用二级博士点负责人为博士研究生开设《纳米表面工程与摩擦学》、《专业英语》与《论文写作指导》课程、与国际学术前沿报告与专题讲座以及带领博士生参加国际会议具备培养高质量机械工程一级学科博士能力。详细网址:(1) http://nanosurface.szu.edu.cn ; (2) http://emc.szu.edu.cn

 

(二)光电传感检测与智能电网控制方向:以光电传感器及其应用的智能电网为对象,通过融合光电、电气和控制领域的知识,探讨基于Faraday磁光效应和Pockels电光效应的电力网大电流和高电压传感测量理论与方法,继而研究智能电网自治控制和高效运行的理论与技术,实现智能电网安全可靠优化运行、保障我国能源可持续发展;

本方向研究团队包括:曲行达,彭建春,潘剑飞,吴超,王芸。

学术带头人:

    彭建春,男,教授,博士生导师,国际IEEE高级会员,CES高级会员,中国城市供电专委会委员,《电力系统保护与控制》杂志编委,深圳大学智能电网研究所所长,美国ASU博士后,英国Brunel Univ.访问学者。长期从事智能电网优化运行与控制、广域测量系统、再生能源发电及并网控制、电力电子技术应用等方面的研究。已经独立招收指导博士研究生8人、硕士研究生一百余人。主持和完成国家及省部级科学基金项目7项、与电网公司合作课题等近40项。获省部级科技进步一等奖2项、二等奖4项、三等奖1项。获得授权的美国发明专利2项、中国发明专利13项。在IEEE Trans. PWRSIET(IEE) GTD和中国电机工程学报等期刊上发表论文百余篇。

 

(三)非晶合金材料及光电催化方向:设计、制备玻璃形成能力强及性能优异的非晶合金材料及光机电产品,研究非晶合金材料在电解水制氢、氢燃料电池氧化还原反应以及工业废水降解、脱色等电化学过程的光电催化机理,开发非晶合金材料在高速电机及工业催化领域的应用技术,促进先进非晶合金材料在光机电领域高新技术产业的广泛应用。

本方向研究团队包括:沈军,龚峰,马将,刘晓俤,田锦森,刘冬青,邓胜涛。

学术带头人:

    沈  ,男,19658月出生,博士,教授。国家杰出青年科学基金获得者。中国金属学会非晶合金分会副主任委员。主要研究方向为非晶合金材料/纳米结构材料及其光电功能特性。 获得国家发明专利20余项。在Nature CommunicationsActa MaterialiaApplied Physics Letters等国际一流学术期刊上发表论文220余篇,论文被引用4000余次。

 

(四)光机电控制与智能机器人方向:围绕机器人与智能制造领域的基础与前沿科技问题,研究光机电信息的智能感知理论,研究新型特种电机系统及自动控制理论,融合AI、物联网、大数据、智能硬件等学科理论,获取智能机器人及智能制造装备的新原理与新技术。

本方向研究团队包括:曹广忠,黄苏丹,彭业萍,崔玉康,王怀智,陈江城。

学术带头人:

    曹广忠,男,博士、教授,博士生导师。广东省电磁控制与智能机器人重点实验室主任、深圳电磁控制重点实验室主任、深圳物联网应用产业服务平台主任。韩国科学技术院(KAIST)博士后,美国MIT、英国UCLan高级访问学者。IEEE Senior MemberIEEE PES中国区电动汽车电驱动技术分委员会委员,中国微型计算机应用学会常务理事,中国电工技术学会磁场调制专委会委员,中国振动工程学会动态测试专业委员会副理事长,全国磁悬浮技术专委会委员,广东省人工智能与机器人学会理事、自动化学会理事。深圳市人民政府特殊津贴专家、领军人才、优秀教师,深圳大学优秀学者。长期从事自动化与机器人领域教学与科研工作。荣获国家教学成果二等奖、广东省教育教学成果一等奖、广东省科学技术二等奖等7项奖励;先后主持国家自然科学基金重点项目等50余项课题。以第一/通讯作者在国际顶级期刊IEEE Trans. on Industrial Electronics、国内顶尖期刊《中国科学》等上发表被SCI/EI收录论文160余篇。申请或授权发明专利50余项。出版《磁悬浮系统控制算法及实现》专著、教材等4部。已培养110余名博士、硕士研究生,深受用人单位的欢迎和高度评价。

 

五、研究成果介绍:

    深圳大学机电与控制工程学院目前具有2个省重点实验室(广东省微纳光机电工程技术重点实验室、广东省电磁控制与智能机器人重点实验室)、五个深圳市重点实验室(模具先进制造技术重点实验室、城市轨道交通重点实验室、电磁控制重点实验室、微纳光子信息技术重点实验室、激光工程重点实验室)。在微纳光机电工程与应用领域取得丰硕的成果,其中:

(一)纳米表面与光机电应用方向:围绕机电系统中功能化纳米表面的设计-制造-检测-传感-应用, 开拓了电子/离子照射下碳基纳米结构表面的设计制造方法与光磁机电传感技术以及多物理场下纳米结构化表面行为的超高分辨原位观察测试技术。提出了低能电子诱导下纳米表面光---磁功能化特性集成制造新原理、新方法与新工艺,阐明了纳米表面生成演变机理与器件的光---磁功能形成规律,发展了低能电子诱导下的纳米表面的制造装备与检测装备。 在人才培养方面,目前本研究方向已培养15名博士毕业生,形成了以碳纳米结构表面为核心、以纳米结构与性能研究为路径、以纳米结构与传感信号问题为导向、以可穿戴与人工智能为应用目标的博士生培养模式。围绕这一模式建立了世界最先进的纳米表面检测双球差校正超高分辨透射电子显微镜以及配备有原位加力、原位加热等多物理场以及三维重构五种样品杆的实验装备系统;拥有自主研发的电子/离子照辅助能场下碳基纳米结构与多种元素嵌入式的纳米表面的制造装备;拥有自主研发的超低摩擦与信号检测测试集群。相关研究成果已经发表在国内外顶级期刊300余篇并申请成功大量的专利技术50余项。

详细网址:(1) http://nanosurface.szu.edu.cn ; (2) http://emc.szu.edu.cn

 

(二)光电传感检测与智能电网控制研究方向:在光电传感检测与智能电网高效运行方面,提出了耗散功率分量理论,论证并揭示了不同光伏发电电源引起电网损耗的机理,该成果获得了中国发明专利3项、获得了省级科学技术进步奖二等奖1项;提出的智能电网有功无功经济负荷分配方法,有效解决了多源时空协调和有功无功耦合的复杂问题,该成果获得了省级科学技术进步奖二等奖1项;在光电传感检测与智能电网安全调控方面,提出了流通功率分量理论,论证并揭示了不同光伏发电电源引起的电网支路功率流机理,该成果获得了授权的美国发明专利2项;针对光伏发电等间歇性波动性新能源接入智能电网引起的不稳定问题,提出了利用电力电子先进控制方法高效吸纳新能源的技术,并开展了输配电关键技术与装备及其工程应用研究,该成果获得了省级科学技术进步奖一等奖1项;针对智能电网高效节能的问题,开展了电网新型节能技术与系列装备及其工程应用研究,该成果获得了中国机械工业科学技术奖一等奖1项;针对高效率使用电能问题,开展了企业电气节能集成技术和系列装备及其应用研究,该成果获得了中华人民共和国国家教育部高校科学技术奖科技进步二等奖1项。目前,本方向建成有光伏发电系统一套、光伏和风电系统一套,建成有RT-Lab光伏发电及智能电网半物理仿真系统、PSD(BPA)PSCAD/EMTDC光伏发电及智能电网稳态和暂态仿真系统,具备先进的光电传感检测与智能电网控制研究条件。

 

(三)非晶合金材料及光电催化方向:从物理冶金的基本理论出发,采用合金化方法成功设计出国际上报道的具有最大非晶形成能力的Fe基非晶合金成分。首次观察到了Ni基块体非晶合金在压缩断裂过程形成纳米弹性波以及块体非晶合金的压缩塑性具有强烈的尺寸效应。获得了已经报道的Zr基合金最大的高温塑性应变。成功地实现了大块非晶合金微型零件的超塑性成形。发现了非晶合金过冷液体由牛顿型向非牛顿型转变等重要现象,为块体非晶合金热塑性微成型提供了重要指导。已经将非晶合金材料器件应用到光栅制备、耐磨耐腐蚀超疏水表面、电解水制氢、氢燃料电池氧化还原反应以及工业废水降解、脱色等重要工业领域。

 

(四)光机电控制与智能机器人方向: 研究光机电信息融合感知理论与物联网监控技术,研发了集装箱在途安全智能监控系统并应用,获得国家教学成果二等奖和广东省科学技术二等奖。研究磁悬浮系统控制算法,参与起草了国家磁浮交通技术与产业发展战略报告。创立了6-DOF磁悬浮永磁式、2-DOF开关磁阻式的特种平面电机设计与控制理论,揭示了平面电机的直驱运动特性,建立了其驱控一体化高精度位置跟踪控制方法;提出了基于附加动子块的无位置传感器平面电机动子位置辨识与控制理论,以及基于电压注入与铁芯损耗计算的平面开关磁阻电机无位置传感器控制方法,揭示了铁芯损耗与动子位置的内在参数耦合关系与动子位置关系规律,实现了全速范围的电机无位置传感器闭环伺服精确控制;提出平面电机的约束非线性动态建模及高精度预测轨迹跟踪控制方法,实现了平面电机微纳米级的大行程运动控制。提出融合迁移学习的混合卷积网络模型,实现了人工关节显微图像的目标磨屑快速分割与智能分类。提出等价增广系统控制分析新方法,获得时滞广义正系统稳定性充要条件。提出电力信息物理系统中动态攻击建模、攻击检测、运行状态重构和攻击分离的理论架构,建立了网络攻击下的多端直流输电系统稳定控制理论。开展了基于机器视觉的智能工业机器人以及基于脑肌电信息的智能康复机器人的系统研究。发表系列国际顶级期刊和ESI高被引学术论文,主持多项国家重点及省市科研项目。

 

    综上,光机电工程与应用博士点近五年获得国家省部级科研项目50余项,发表SCI研究论文100余篇;已招收培养博士研究生20名(其中5名获得博士学位(包括联合培养博士生)),在站博士后10余名。本博士点在光学工程、机械工程、控制科学等学科具有先进实验设备与培养经验及国际化视野,具备培养高质量博士研究生的基础条件与能力。。

 

六、主要课程设置:

(一)、博士生的课程学习必须修满16学分,博士生学位课程包括:马克思主义理论课、外国语、基础理论课、专业课。课程学习一般在第一学年第一学期内结束。根据不同课程的特点,可采取灵活多样的多种教学方式。

1、马克思主义理论课的学习要做到理论联系实际,注重马克思主义基本理论的应用要求博士生能够写出有一定深度的专题论文。

2、第一外国语学习要求达到熟练阅读本专业的外文资料,具有较强的写作能力和听说能力。

3、专业外语使研究生了解、熟悉外语论文的写作及如何在国际会议上发表论文和进行学术报告,由指导教师负责指导研究生选读和笔译相关专业外文文献,学科点组织考试。

4、基础理论课和专业课要起到加强基础、拓宽知识面、提高专业理论、掌握相应技能和方法、了解本专业发展方向和动态等作用。课程包括:光电传感与检测技术、先进光学制造技术、科学计算(三选一);纳米表面工程与摩擦学、智能电网技术、非晶合成形成与性能、先进机器人学、微纳光纤技术和邮寄光电子材料与器件(六选二)。

5、博士研究生在学期间至少应参加10次以上学术讲座,并由本人进行正规性的学术报告或参加学术会议口头发表1次以上。本人进行学术报告后要有500字左右的总结报告,注明参加学术活动的时间、地点、学术报告题目,简述学术内容。

 

(二)、博士生的学术研究实行导师负责制,具体包括:

1.制定个人培养计划:博士生入学后三个月内,在导师和导师组指导下制定个人培养计划,进行博士学位论文选题工作,明确课程学习、文献阅读、开题报告、科学研究、学术交流、学位论文及实践环节等方面的要求和进度。论文选题应属国际前沿研究领域,具有重要的科学意义和应用价值。

2.文献综述和开题报告:文献综述报告要求文献阅读要结合课题研究方向和具体的研究领域进行,参考文献应在50篇以上。文献综述报告要反映国际和国内在本领域的研究历史、现状和发展趋势。文献综述报告可以和开题报告结合起来进行,文献综述报告应不少于6000字。

3.中期检查:在博士生研究生阶段,对其综合科研能力、论文选题、论文工作进展以及后续研究计划等方面以答辩的形式进行考查和监督。导师及指导小组检查学生个人培养方案执行情况。

4.发表论文:应满足校学位评定委员会的要求。

5.学位论文:论文的学术水平应由学位评定分委员会聘请博士学位论文评阅人三名(其中至少两名应是校外专家)。论文评阅人应是本学科领域具有较高学术造诣,学风正派且具有正高级职称的专家。

 

七、培养目标:

    掌握中国特色社会主义的基本理论,热爱祖国,遵纪守法,具有良好道德修养,积极为社会发展建设服务;在光机电工程与应用学科上掌握了坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识;掌握一门外国语,能熟练地运用外语阅读文献资料,具有中外互译、撰写外文论文和交流能力;具有独立从事科研工作的能力,成为光机电工程与应用领域高层次专业人才。

 

八、毕业后可以从事的工作:

    本博士点主要培养具有多学科交叉为背景的光机电工程与应用领域相关科研工作与创新创业人才,深圳市相关产业发达,就业环境十分优越,发展前景非常广阔!就业去向包括全国高校、研究所从事高等教育以及科研工作,以及在国内外自动化机器、电子信息装备制造、电网、石化、铁路、医疗器械等行业高科技公司从事研发、设计、制造或经营管理等工作。代表性就业单位如:深圳大学、南方科技大学、深圳技术大学、深圳市先进技术研究院、深圳市大族控股集团有限公司、深圳市地铁集团有限公司、深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司、华为、腾讯、南方电网、西门子、飞利浦,等等。



九、学制:三年



十、授予学位:工学博士

报考要求无