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我院两项成果荣获2020年度湖北省科学技术奖

    物理科学与技术学院讯(通讯员:梁皓东  要娅楠)2月18日,湖北省科技创新大会在武汉洪山礼堂隆重举行。会议颁发了2020年度省科学技术奖,启动建设湖北实验室和光谷科技创新大走廊。省委书记、省人大常委会主任应勇,省委副书记、省长王晓东,省政协主席黄楚平等领导出席会议。我院共有2项成果荣获2020年度湖北省自然科学三等奖,分别是我院俞云伟老师和湖北第二师范学院操小凤老师完成的项目《中子星在极端恒星爆发现象中的关键作用》、我院瞿少成老师和华中科技大学王永骥老师完成的项目《不确定系统的滑模变结构控制理论和应用》。



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    揭示伽马射线暴和超亮超新星等极端恒星爆发现象的能量来源和爆发机制是当前天文学研究的一个重要目标。《中子星在极端恒星爆发现象中的关键作用》项目基于公开的天文观测资料,从多个理论角度论证了一颗新诞生的快速旋转高度磁化中子星(毫秒磁星)在这些爆发过程所起到的关键作用,获得了如下几个方面的重要成果:一、揭示了中子星星风对伽马射线暴余辉辐射的重要贡献。项目从新生中子星的早期演化(特别是考虑的引力波辐射的影响)入手,提出中子星的星风可直接产生X射线余辉辐射,从而为理解余辉光变曲线的多样提供了合理的解释。同时,这一理论也为研究新生中子星的性质打开了一个新通道。二、揭示了超亮超新星和伽马射线暴中子星能源的统计关联并为它们的统一理论解释构建了框架。不同于由放射性元素衰变所供能的普通超新星,I型超亮超新星的能量被认为主要来自于中心中子星,从而使它们与(长时标)伽马射线暴现象存在相似性和关联性。该项目通过大样本的统计揭示了两类现象的差异主要来自于中心中子星磁场强度的不同,从而使这两类现象有可能被纳入到一个统一的理论框架中。也明确展示了磁场在恒星爆发过程中所可能扮演的重要角色。并且,该项目还将此思想推广到了更为普通的超新星现象中,为宋史中对SN 1054超新星的历史记录做出了新的解释。三、限制了能够产生快速射电暴现象的中子星的物理属性。该项目对这些年轻中子星的属性做出了重要的限制,并预示它们有可能部分(特别是产生重复暴的中子星)诞生于伽马射线暴和超亮超新星这两类恒星爆发现象。此外,该项目还基于对非重复快速射电暴的统计分布研究为它们的特殊起源提供了额外的证据。

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    《不确定系统的滑模变结构控制理论与应用》围绕SMC控制系统离散效应、状态观测、抗扰动设计与抖振抑制等开展研究,取得了一系列创新性成果。一是提出了一种离散在线扰动观测与补偿器,能动态“预测”了系统的不确定性,实现了滑模控制系统的“自抗扰”;既保留了“离散趋近率”的所有优点,又减小了系统“抖振”,成果发表在国际权威学术期刊IEEETransactiononIndustrialElectronics上,他引100多次。二是针对连续滑模控制系统的Euler离散化调制效应,揭示了离散SMC系统的周期性“抖振”动力学特征,发现了Euler离散对连续滑模控制系统存在两个稳定的二周期点,该成果发表在国际权威学术期刊IEEETransactionsonAutomaticControl上。三是针对一般不确定滑模控制系统,提出了一种“虚拟反馈控制”框架,能利用状态反馈、极点配置的结论直接设计滑模面,简化了系统滑模面的设计。此外,围绕机器人控制系统、电力电子控制系统与能源物联网控制系统等展开应用研究,如设计了一种用于多约束运载火箭控制系统的状态和广义扰动的估计的比例积分滑模观测器、一种基于物联网技术高速公路隧道能源管理系统、一种基于物联网的电信运营商机房集群能耗监控系统等。


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    据悉,2020年度湖北省科学技术奖共授奖327项,除两个突出贡献奖外,自然科学奖40项(一等奖9项、二等奖10项、三等奖21项),技术发明奖30项(一等奖11项、二等奖13项、三等奖6项),科学技术进步奖228项(一等奖36项、二等奖81项、三等奖111项),科学技术成果推广奖12项(二等奖4项、三等奖8项),科技型中小企业创新奖15项。

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物理科学与技术学院新媒体中心

排版:赵小雨

审稿:梁皓东

校对:要娅楠




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