谢文博
副教授，博士/硕士生导师
太阳成集团tyc151cc/无人艇工程研究院
邮箱：xiewenbo@shu.edu.cn
联系电话：13836194085（微信同号）
● 个人简介
谢文博，太阳成集团机自学院副教授，博士/硕士生导师。
从事无人系统自主规划、决策与控制，端到端自主航行，智能控制理论等方面的研究，担任团队无人系统研究领域主要负责人。主持军委科技委GFÍÍ项目、1ÍÍ，国家自然科学基金面上/青年项目，黑龙江省优秀青年科学基金，中国博士后基金面上项目等多项纵向课题。已发表学术论文60余篇，包括SCI源期刊论文30余篇，其中第一/通讯作者SCI论文20余篇，ESI高被引论文2篇，入选IEEE Transactions on Fuzzy Systems期刊 “Most Popular Paper”论文1篇，并授权发明专利20余项。现担任IEEE Power & Energy Society智能电网与新技术委员会（中国）常务理事，中国指挥与控制学会智能控制与系统专委会委员、大模型与决策智能专业委员会委员，中国造船工程学会（水面无人装备专委会）高级会员，中国人工智能学会会员，IEEE Control Systems Society和IEEE Information Electronics Society会员, 《中国舰船研究》青年编委。
● 主要研究领域
1. 无人系统自主规划、决策与控制：针对无人艇、无人气垫船、无人跨域航行器等海空无人设备的路径规划、避障、航行控制、靠离泊控制、动力定位控制、自主决策等自主智能方面进行研究；
2. 海空跨域无人集群：针对无人机、无人艇等各类无人系统构成的异构无人集群协同目标跟踪、规划、避障、编队、决策、博弈与控制领域，多无人艇对接、多无人拖轮协同作业等集群智能方面进行研究；
3. 无人系统端到端自主航行：针对自动驾驶、无人艇、无人机等各类无人系统，搭建“感知-规划”/“感知-控制”端到端系统，开展智能生成、深度学习和强化学习相关算法研究；
4. 海空跨域仿真系统：针对各类海空无人装备的具体应用场景，搭建用于无人系统训练和学习的仿真系统，从事强化学习、深度学习、虚实迁移等方面的研究；
5. 智能控制理论：针对T-S/多项式模糊系统，海上廊桥自稳系统，卫星低重力地面模拟系统等各类复杂非线性系统的控制方法进行研究。
● 代表性成果
在国内外学术期刊发表论文60余篇，包括SCI源期刊论文30余篇，ESI高被引论文2篇，授权国家发明专利20余项。近五年代表性成果有：
▪ 代表性论文
[1] Wen-Bo Xie*, Yong-Qi Wu, Shi-Qi Zheng, Yu-Long Wang. Asynchronous membership functions decoupling based event-triggered fuzzy networked control for nonlinear systems. Fuzzy Sets and Systems, 2025, DOI: 10.1016/j.fss.2025. 109377.
[2] Guan-Qun Chen, Wen-Bo Xie*, Dong Qu, Yan Peng. Prescribed performance observer-controller design for MIMO nonlinear systems with unknown control directions. ISA Transactions, 2025.
[3] Wen-Bo Xie*, Jie Yang, Anh-Tu Nguyen, Zhan-Xiang Cao. Piecewise reconstruction of membership function approximation errors for Takagi-Sugeno fuzzy control. Engineering Applications of Artificial Intelligence, 2024, 129: 107646.
[4] Dong Qu, Wen-Bo Xie*, Bing Yang, Yan Peng. Integral barrier Lyapunov functions based sliding mode observer-controller for nonlinear systems with performance constraints. International Journal of Robust and Nonlinear Control. 2024, 34(5): 3393-3407.
[5] Hua Zheng, Wen-Bo Xie*, Ahn-Tu Nguyen, Dong Qu. A model reconstruction approach for control synthesis of Takagi-Sugeno fuzzy systems. Fuzzy Sets and Systems, 2023, 469: 108640.
[6] Ming-Yang Li, Long-Tao Liu, Wen-Bo Xie*, Ji-Tao Li. Collision avoidance fault-tolerant control for dynamic positioning vessels under thruster faults. Ocean Engineering, 2023, 286: 115458.
[7] Hai-Bin Wang*, Wen-Bo Xie*, Peng Wang, Yuan-Hui Wang, Shuzhi Sam Ge. Prescribed performance control for dynamic positioning vessels with a dynamic event-triggered mechanism. Ocean Engineering, 2023, 281: 114878.
[8] Wen-Bo Xie, Hua Zheng, Ming-Yang Li*, Choon-Ki Ahn*. Membership functions dependent local linear controller design for T-S fuzzy systems. IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics: Systems, 2022, 52(2): 814-821.
[9] Wen-Bo Xie, Jian Zhang*, Yi-fan Li, Reinaldo M Palhares. A novel polynomial membership functions based control method for T-S fuzzy systems. ISA Transactions, 2022, 129(B): 192-203.
[10] Wen-Bo Xie*, Bo-Lin Xu, Chen Peng, Jian Zhang. Nonuniform piecewise membership function approximation methods based robust tracking control design of T-S fuzzy systems. International Journal of Robust and Nonlinear Control, 2022, 32: 4980-5001.
[11] Ming-Yang Li, Wen-Bo Xie*, Yu-Long Wang, Xin Hu. Prescribed performance trajectory tracking fault-tolerant control for dynamic positioning vessels under velocity constraints. Applied Mathematics and Computation, 2022, 431: 127348.
[12] Wen-Bo Xie*, Bing Liu, Lin-Wei Bu, Yu-Long Wang, Jian Zhang. A decoupling approach for observer-based controller design of T-S fuzzy system with unknown premise variables. IEEE Transactions on Fuzzy Systems, 2021, 29(9): 2714-2725.
[13] Wen-Bo Xie*, Ming-Hao Guo, Bo-Lin Xu, Xin Wang. Fault tolerant robust control with transients for over-actuated nonlinear systems. Nonlinear Dynamics, 2021, 104(3): 2433-2450.
[14] Jian Zhang, Wen-Jie Wu, Wen-Bo Xie*, Chen Peng. Dimensional-varying integral sliding mode controller design for uncertain T-S fuzzy systems. Information Sciences, 2021,565: 77-90.
[15] Wen-Bo Xie*, Song Sang, Hak-Keung Lam, Jian Zhang. A polynomial-membership-function approach for stability analysis of fuzzy systems. IEEE Transactions on Fuzzy Systems, 2020, 29(8): 2077-2087.
[16] He Li, Wen-Bo Xie*, Hak-Keung Lam, Jian Zhang. Membership function derivatives transformation approach for stability analysis of T-S fuzzy systems. IEEE Transactions on Cybernetics, 2020, 52(8): 7906-7912. （中科院TOP期刊）
[17] Hua Zheng, Wen-Bo Xie*, Hak-Keung Lam, Li-Kui Wang. Membership functions dependent stability analysis and local controller design for T-S fuzzy systems: a space enveloping approach. Information Sciences, 2020, 548: 233-253. （中科院TOP期刊）
¶更多论文列表：https://www.researchgate.net/profile/Wenbo-Xie-3
▪ 成果展示
Ø 研究成果1：无人系统自主规划、决策与控制
欠驱动无人艇控制
针对浮标型无人艇定点控位问题，考虑以环境干扰横向作用力作为非受控横荡无人艇动力学外部输入，围绕基于环境最优艏向定点控位控制策略展开深入研究，并通过某型无人艇进行海试实验，结果表明控制精度和系统能耗均得到较大幅度优化。
无人艇最优艏向控制策略
无人气垫船
针对无人气垫船的垫升系统和智能自主航行控制系统进行探究，并结合旋翼无人机的构型，搭建了旋翼机-气垫船一体化无人系统，为海空跨域无人集群的发展增加了重要的一类设备。
旋翼机-气垫船无人系统
动力定位控制系统
针对复杂海况下的船舶动力定位作业任务，考虑推进器推力受限和各类故障，研究船舶低频运动状态观测、高精度定位、循迹跟踪作业、喷泵无人艇自主靠离泊等功能，在进行实船实验过程中，与Kongsberg公司产品进行传感器完全失效时的短时（5分钟）定位控制实验，漂移距离明显降低，控制精度得到大幅提高。
动力定位船舶与控制系统
Ø 研究成果2：海空跨域无人集群
无人系统集群博弈
针对无人艇集群博弈，综合DoS攻击和追捕、围堵、驱离等具体任务，利用Nash均衡方法，对集群、博弈等策略展开了深入研究，取得了一定效果。
无人艇集群博弈策略
无人拖船系统
针对大型船舶进出港时的拖轮拖拽作业问题，综合考虑受限水域环境、系统参数不确定性、运动学约束以及障碍物规避等实际问题，围绕智能无人拖船的路径规划、运动控制以及推力分配策略等问题展开了深入研究，取得了良好效果。
智能多无人拖船系统
无人艇“海上列车”
针对多无人艇航行过程中进行组合编队问题，研究组建“海上列车”的协同运动控制过程，综合考虑运动学和动力学约束、多艇间水动力相互影响，海浪导致高频运动不利于对接等因素，解决多艇逼近和对接运动过程的规划与控制问题。
无人艇组建 “海上列车”
Ø 研究成果3：自主智能与智能控制
感知-规划-控制端到端方法
针对感知-规划研究端到端设计方法，以保证无人系统能够在感知和决策层面获得全局最优解；同时对规划-控制研究端到端设计方法，保证规划层面能充分考虑无人平台动力学特性。
视觉感知-规划端到端在虚拟环境下的自主驾驶案例
模糊控制理论研究
针对非线性系统的鲁棒等控制问题，基于T-S/多项式模糊系统，研究观测器-控制器结构的输出反馈设计问题，以及在稳定性分析中更有效引入隶属度函数信息并增强鲁棒性的方法，在国际上获得了一定的认可。
各类T-S/多项式模糊系统隶属度信息使用策略
海上廊桥
针对恶劣海洋环境下，船舶之间以及船舶与海上工程平台之间的人员物资转运问题，综合考虑运动学和动力学约束，海浪的随机干扰以及廊桥表面的未知时变负载等因素，对基于混联等机构的海上廊桥控制问题进行了深入研究，取得了良好效果。
海上运转廊桥
● 科研项目
主持与在研项目
1. 军委科技委“XXXXXX”项目子课题，水面环境信息与航行模型构建技术研究，负责人，1287万元，2024.11-2025.09
2. 军委科技委 “XXX”工程子课题，无人艇XXX研究及其搭载演示验证，138万元，负责人，2023.07-2025.06
3. 国家自然科学基金面上项目，海上特种作业无人艇的强鲁棒性动力定位控制方法研究，50万元，负责人，2024.01-2027.12
4. 国家自然科学基金青年项目，受限T-S模糊系统输出反馈控制及其应用研究，24万元，负责人，2019.01-2021.12
5. 黑龙江省科学基金优秀青年项目，T-S模糊系统有限频域观测器-控制器研究及应用，10万元，负责人，2019.07-2022.06
6. 中国博士后基金面上项目，T-S模糊系统低保守性控制方法的研究与应用，8万元，负责人，2020.01-2021.06
7. 黑龙江省自然科学基金青年项目，执行机构饱和受限的船舶动力定位控制研究，5万元，负责人，2015.07-2018.04
8. 黑龙江省普通高等学校创新人才项目，基于T-S模糊系统的复杂输入饱和条件下船舶动力定位控制研究，10万元，负责人，2017.11-2020.10
9. 黑龙江省级领军人才梯队后备带头人资助，黑龙江省人社厅，3万元，负责人，2021.01-2022.12
10. 横向课题，某多艇位置XX模块，14.6万，负责人，2024.09-2024.10
11. 横向课题，悬吊式随动卫星模拟控制系统-随动控制模块，25万元，负责人，2015.01-2017.12；
参研项目
1. 军委科技委“XXXX”项目子课题，XX航行环境理解与航行安全控制设计研究，505万元，排名第二，2024.06-2024.10
2. 军委科技委XXXXXX项目子课题，海上XXXX验证评估原理与方法，165万元，排名第二，2024.01-2027.07
3. 全国重点实验室开放基金，基于智能算法的潜艇操纵运动预报方法研究，30万元，排名第二，2023.06-2024.12
4. 装备发展部XXXX项目子课题，复杂海域XXX规划与控制技术，41.7万元，排名第三，2023.06-2024.12
5. 装备发展部装备预先研究共有技术项目，典型复杂XXXXXXXX控制技术，400万元，排名第四，2022.10-2025.10
作为骨干成员参与了国家重大科技专项、工信部以及装备发展部等项目，项目涉及到国内首套DP3动力定位系统研制、无人艇相关运动控制、机器人协同控制、深水铺管起重船控制系统以及气垫船训练模拟器等内容，总经费达1.28亿元（其中“工信部高科技船舶科研项目—DP3动力定位系统研制”经费为1.18亿元 ）。
l 国际合作
Ø 与澳大利亚阿德莱德大学、英国国王学院、法国上法兰西大区理工学校、巴西米纳斯联邦大学等多个高校的知名学者保持紧密合作;
Ø 澳大利亚阿德莱德大学博士后访学（2015-2016）。
l 招生信息
每年招收博士/硕士研究生若干名，欢迎对无人系统、控制理论等方向感兴趣的同学报考。
