冯维明 Feng Weiming
  • 博士,教授,博士生导师
  • 土建与水利学院工程力学系
  • 联系方式:fwm@sdu.edu.cn
  • 研究方向:
      (1)动力学与控制;
      (2)航天器轨道优化。

个人简介:

 

  冯维明,男,1957年6月,研究生,博士,中共党员,山东大学土建与水利学院工程力学系教授,博士生导师。1982年3月,本科毕业于原山东工业大学工程力学专业,1988年6月硕士毕业于原山东工业大学固体力学专业,2014年6月博士毕业于山东大学工程力学系。1982年2月就职于原山东工业大学材料学院工程力学系,2000年12月合校后就职于土建与水利学院工程力学系;1990年晋升为讲师,1997年晋升为副教授,2007年晋升为教授。主讲本科生课程:材料力学、理论力学、工程力学、实验力学、主讲研究生课程:复合材料力学、高等动力学和航天器轨道动力学

科研成果及学术贡献:

 

  航天领域是近年来国家重点给予资助的领域,制订了太空工作站、探月工程和深空探测等一系列长远规划,本人近10年来主持和参与8项相关课题的研究(其中主持6项),研究的方向为航天器快速协同机动最优控制、人工智能组合算法设计。交会对接是空间操作最主要的工作。空间操作最关键的问题是燃料和时间。因此,本文所研究内容为国家在未来航天时代亟待解决的关键性技术,尤其是登月计划、太空实验室、载人和货运太空船、太空维生系统及推进燃料补给不可或缺的环节,具有国防和民用的重要意义。由于协同机动的两个航天器各自的动力学方程是相互独立,参加优化的参变量倍增,单一的人工智能算法几乎无法得到满足终端约束条件的优化解,寻优问题成为难点和关键所在。经过长达8年的努力已经解决了连续大推力下两航天器共面协同交会最优控制问题,并攻克两航天器轨道面倾角差为17.32°的异面协同交会最优控制难题(国家技术指标为10°),并设计人工智能组合算法,解决多参数最优控制过程的优化解,解的收敛速度和稳定性都得到很大提高。完成了5部国防报告(主编5部、近60万字)。 另外还研究了索-梁耦合系统非线性动力学问题,此类问题主要解决大型斜拉桥、绳系卫星、高压输送塔架的非线性振动问题。主要工作是建立了3个自由度的索梁耦合结构的振动常微分方程和控制方程,按工程实例进行数字仿真,得到面内、面外非线性振动幅频响应曲线,以及质量比、初始静拉力、拉索的倾斜角度等参数对系统振动特性的影响。为今后此类工程问题的理论分析、计算和工程设计提供了依据。

 

近十年发表论文:

1. Weiming Feng , Liping Han, Lei Shi, Di Zhao, Kun Yang. Optimal Control for a Cooperative Rendezvous Between Two Spacecraft from Determined Orbits [J]. The Journal of the Astronautical Sciences. 27 January 2016:pp1-24(SCI收录)

 

2.冯维明, 张会杰. 大学的课堂何以精彩, 教师教育研究[J],2015,27(5):29-33(CSSCI收录)

 

3. Feng W, Zhao D, Shi L, et al. Optimization control for the far-distance rapid cooperative rendezvous of spacecraft with different masses [J]. Aerospace Science and Technology, 2015, 45: 449-461. (SCI收录)

 

4. Feng Weiming, Ren F, Shi L. Optimal control for far-distance rapid cooperative rendezvous [J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G: Journal of Aerospace Engineering, 2014(SCI收录)

 

5. F. Weiming and S. Yixia .The energy conservation analysis and numerical simulation of in-plane and out-plane nonlinear vibrations of cable-stayed beams, International Journal of Fracture Fatigue and Wear:A Conference Series proceedings , V 1, Proceedings of the 2nd International Symposium on Engineering Mechanics and its Applications, Kitakyushu, Japan, 30 – 31 August 2013: 1-9

 

6. 冯维明、李源、苗楠,基于傅立叶平均法的连续小推力动力学分析[J]. 《固体火箭技术》,2012,36(3):285-289 (EI收录)

 

7. 冯维明 周冲. 连续推力作用下远程协同交会轨道的优化[J]. 《宇航动力学报》2012,2(3):6~9

 

8. 冯维明,王泽锋. 航天器双主动交会策略研究[J]. 《空间控制技术与应用》 2010.01 Vol37 No1: 1~5

 

9. 冯维明,曲秀晓,刘晓东. 非谐和振动输送机输送速度分析[J].《振动与冲击》. 2010,29(1)229~232(EI收录)

 

10.冯维明、孙艺暇,高黎黎. 完全参数激励下索梁耦合系统非线性动力学分析[J].《机械工程学报》,2009,45(9):19~23(EI收录)

 

11.冯维明,高黎黎. 索-梁耦合系统非线性振动分析[J]. 《振动工程学报》,2008,21(2):115~119(EI收录)

 

12.冯维明,高黎黎,金栋平. 索-梁耦合系统解的稳定性[J]. 《应用力学学报》,2008,25(2):284~288(EI收录)

 

13.冯维明,孙艺暇. 非谐和间歇滑动输送机激振器频率设计优化[J].《振动与冲击》. 2007,26(11):76~78(EI收录)

 

专著:

航天器相对运动轨道动力学(M),北京:中国宇航出版社,2013.03

学术兼职和学术荣誉:

 

  担任华东基础力学与工程应用协会副理事长;动力学与控制专业委员会委员;《力学与实践》编委;山东省力学学会常务理事。

 

奖励方面:

1.《工程力学》获山东省高校优秀教材一等奖 首位
2.《理论力学》获山东省高校优秀教材二等奖 首位

 

荣誉方面:

1.全国徐芝纶力学优秀教师奖 2013.10
2.宝钢优秀教师2009年度
3.山东大学十大师德标兵 2016
4.2012年度山东大学十大爱岗敬业模范人物 2012.09
5.2013年度山东大学首届“学生最喜爱的老师”称号 2013.04

承担科研项目情况:

 

曾经承担项目:

近5年主持科研项目共8项,其中863计划5项;在研2项。

1. GF轨道机动****31410005601101)总装863课题 30万(主持)
2. GF****交会技术(31410005371207)总装863课题 20万(主持)
3. GF***交会技术(31410005601303)总装863课题 20万(主持)
4. GF合作***技术(31410005601501)总装863课题 30万(主持)
5. GF合作目标***技术(31410005601518)总装863课题 40万(主持)
6. 猫滚运动研究(31410011431401)西北工大 15万(主持)
7. 理论力学省级精品课程 山东省教育厅 4万(主持)
8. 材料力学省级精品课程山东省教育厅 6万(主持)

 

目前承担的纵向科研项目:

 

1. GF合作目标***技术 总装863课题 40万(主持)
2. GF***交会技术 总装863课题 30万(主持)

 

目前承担的横向科研项目:

 

1.猫滚运动 西北工大 15万(主持)

对学生的要求及特别资助情况:

 

  要求有一定的数学和力学知识,具有独立进行科研工作的能力和创新意识,具有团队协作精神。欢迎理工科各专业的学生报考。对考入的研究生资助助研金8000-10000元/年。

联系方式:

 

  通讯地址:山东省济南市经十路17922号山东大学土建与水利学院工程力学系
  联系电话:13156443320
  电子邮箱: fwm@sdu.edu.cn