于天剑

个人简介

于天剑，男，1988年生，中南大学交通运输工程学院副研究员。博士生导师、硕士生导师，2017年月6月获博士学位，2014-2016在美国匹兹堡大学访问交流两年，同时也在株洲电力机车研究所开展博士后研究。2018年至今，2021年入选湖南省科技人才托举工程，一直从事控制系统、变流技术以及列车故障诊断等方面的研究工作，主持横向科研项目几十项，主持于参与项目多项，包括：国家重大研发计划“高速列车牵引系统安全服役、恶劣自然条件行车安全及高铁系统全局安全行为研究”（2016YFB1200401-103），“非定子齿槽依赖测速定位方法研究”（2016YFB1200601），“高速列车电力牵引系统的故障诊断研究”（61273158）以及横向项目几十余项；在国内外一流学术刊物和会议上发表中英文论文十余篇。

教育背景 2014.11-2016.11 美国匹兹堡大学-电子计算机工程系-联合培养博士 研究方向：可穿戴智能设备

               2011.09-2017.06 中南大学-交通运输工程学院-硕士/联合培养博士 研究方向：电力机车关键设备故障诊断/机器学习

               2007.09-2011.06 中南大学-信息科学与工程学院-学士 专业：自动化

项目经历

23. 纵向项目，国家重点研发计划（2023YFB2303704），动力电池热保障技术与寿命仿真分析，2023.12-2027.11，在研，主持

22. 横向课题，大功率变流国家重点实验室-重点项目，列车复杂运行环境下障碍物综合识别技术研究，2022.03-2024.03，在研，主持 

21. 横向项目，中车长春轨道客车股份有限公司，基于多源数据融合的蓄电池服役状态诊断与预测，2023.06-2024.06，主持

20. 横向项目，河南航天精工制造有限公司，青岛1号线复合材料转向架紧固件健康监测系统项目， 2023.01-2023.12，主持

19. 纵向项目，国家重点研发计划，时速400公里动车组电气系统关键部件及系统试验技术研究。2023.01-2028.01，主持

18. 横向项目，北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，信号基础装备综合运维平台技术研究项目进行综合运维算法，2023.01-2023.12，主持

17. 横向项目，中车四方轨道车辆有限公司，电气柜线束导通测试及动作逻辑试验，2022.09-2022.12，主持

16.横向项目，大秦铁路股份有限公司科学技术研究所，重载列车制动管空气特性检测装置，2022.06-2023.12,，主持

15.横向项目，中车青岛四方机车车辆股份有限公司，碱性镍镉蓄电池控制策略及检修规程优化研究，2022.08-2024.08, 主持，

14. 横向课题，中车长春轨道客车股份有限公司，动车组蓄电池故障问题公关，2022.01-2024.12，在研，主持 

13. 横向课题，株洲中车时代软件技术有限公司，城轨车辆关键部件故障诊断与寿命预测系统，2021.08-2023.08, 在研，主持 

12. 横向课题，南昌轨道交通集团有限公司，基于机器视觉的地铁列车智能避障系统研究与应用，2021.07-2022.01，在研，主持

11. 横向课题，太原铁路局科研项目，重载列车操纵评价技术升级研究，2021.04-2022.12,，在研，主持

10. 横向课题，太原铁路局科研项目，重载铁 路运行安全健康管理平台方案研究，2021.04-2022.12, 在研，主持

9. 长株潭标志性工程计划项目，S2019TJZDDF0009，新一代高速列车PCU功率器件研制及应用，2020.01-2022.12，在研，主持

8. 湖南省自科基金项目，2020JJ5757，基于深度学习的高速列车电机轴承早期故障诊断与退化建模方法研究，2020.01-2022.12，在研，主持

7. 湖南省创新引导计划项目，2017XK2101，轨道交通智能公共服务平台研发，2018.01-2020.12，在研，主持

6. 湖南省重点研发计划项目，2018GK2032，新能源汽车高可靠性电力电子集成系统开发，2018.01-2020.12, 在研，主持

5. 横向课题，太原铁路局科研项目，基于新一代无线同步操控系统开行超长重载组合列车技术研究，2020.01-2021.12，在研，

4. 横向课题，中车青岛四方车辆厂科研项目，青藏客车逆变电源IGBT寿命研究，2020.09-2021.12,，在研，主持

3. 横向课题，中车长春轨道客车股份有限公司，动车组蓄电池寿命研究，2018.06-2020.12, 在研，主持

2. 国家重点研发计划“高速铁路系统安全保障技术”（2016YFB1200401）（参与）

1. 国家重点研发计划“中速磁浮交通系统关键技术研究”（2016YFB1200601）（参与）

发明专利：

[1] 于天剑,伍珣,成庶,李凯迪. 一种薄膜电容器参数测试方法[P]. 湖南省：CN110287648A, 2019-09-27.

[2] 于天剑,李凯迪,成庶,向超群,伍珣,陈雅婷,赵俊栋. 逆变器开路诊断方法、装置、终端设备及计算机可读介质[P]. 湖南省：CN109738778A, 2019-05-10.

[3] 于天剑,伍珣,成庶,李凯迪. 一种用于逆变器开路故障诊断的方法和电子设备[P]. 湖南省：CN201910668544.8, 2019-07-23.

[4] 向超群,成庶,于天剑,陈春阳,陈雅婷. 一种三相四开关逆变器的容错控制方法及装置[P]. 湖南省：CN109756143A, 2019-05-14.

[5] 成庶,于天剑,安振华,向超群,伍珣,李凯迪. 一种电解电容器状态在线评估方法和系统[P]. 湖南省：CN109613365A, 2019-04-12.

[6] 向超群,成庶,于天剑,陈春阳,陈雅婷. 变流器中点电位控制方法、装置、终端及计算机可读介质[P]. 湖南省：CN109495005A, 2019-03-19.

[7] 伍珣,于天剑,成庶,李凯迪,罗屿. 一种三电平逆变器开路故障的诊断方法、装置和电子设备[P]. 湖南省：CN109188176A, 2019-01-11.

[8] 李凯迪,于天剑,向超群,成庶,伍珣,刘暾,罗屿. 一种三相逆变器开路故障的诊断方法、装置及电子设备[P]. 湖南省：CN109164342A, 2019-01-08.

[9] 于天剑,代毅,成庶,伍珣,刘嘉文,向超群. 基于线性维纳过程的镉镍蓄电池寿命预测方法和装置[P]. 湖南省：202011274895.X，2020-11-16

学术奖励 科研获奖：《基于差异化机车智能无线重联同步控制系统的研究与应用》获铁道学会科技奖一等奖1项，排名第6

发表论文：

[1] YU Tianjian, ZHONG Yanke, CHEN Tefang, et al. Finite-time stabilization of uncertain switched positive linear systems with time-varying delays [J]. Discrete Dynamics in Nature and Society, vol.2015, no.1, pp.1-9, 2015.

[2] Wu X, Yu TJ*, et al. A Fast and Robust Diagnostic Method for Multiple Open-circuit Faults of Voltage-Source Inverters through Line Voltage Magnitudes Analysis [J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2019,（通讯作者）

[3] Chao-Qun X , YU Tianjian*，Cheng S, Ding H , et al. Improved Virtual Space Vector Modulation for Three-level Neutral-Point-Clamped Converter with Feedback of Neutral-point Voltage [J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2017, 33(6):5452-5464. （通讯作者）

[4] Li K, Chen C, Yu Tianjian*, et al. A Novel Fault-Tolerant Control Technique for an Inverter with Hysteresis Current [J]. Computing in Science & Engineering, PP(99):1-1. （通讯作者）

[5] Shu Cheng, Ya-ting Chen, Tian-jian Yu*, et al. A Novel Diagnostic Technique for Open-Circuited Faults of Inverters Based on Output Line-to-Line Voltage Model [J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2016, 63(7): 4412-4421.

[6] Wu X, Yu TJ, Chen TF, Cheng S, Xiang CQ, et al. A Noninvasive and Robust Diagnostic Method for Open-Circuit Faults of Three-Level Inverters [J]. IEEE Access, 2018, 7: 2006-2016.

[7] LI Yuecheng, YU Tianjian, et al. A Low Power, Parallel Wearable Multi-Sensor System for Human Activity Evaluation[C]//Biomedical Engineering Conference (NEBEC)，2015 41stAnnual Northeast. IEEE, 2015:1-2.

[8] 于天剑，陈特放，陈雅婷，成庶. HMM在轮对轴承上故障诊断的研究[J]. 哈尔滨工业大学学报，2016, 48(2): 184-188.

[9] 于天剑，陈特放，陈雅婷，成庶. 磁浮直线电机的等效控制模型改进研究[J].哈尔滨工业大学学报，2016, 48(3): 171-178.

[10] 于天剑，陈特放，陈雅婷，陈春阳. 盲反卷积去噪在机车走行部故障分析上的应用[J]. 铁道科学与工程学报，2014, 11(5): 46-51.

[11] 于天剑，陈雅婷，陈特放，陈春阳.基于HMM在电机故障诊断上的研究[J].铁道科学与工程学报, 2014, 11(4): 104-108.

[12] 陈特放，于天剑*，陈雅婷. 基于盲反卷积去噪的机车走行部齿轮箱故障诊断[J]. 计算机测量与控制，2014, 22(6): 1725-1731.

[13] 于天剑，张桂新，陈雅婷. 多源信息融合在故障诊断方面的应用. 2013全国博士生学术论坛-交通运输工程领域拔尖创新人才. 2013, 1-5.

[14] 陈雅婷，陈特放，邓江明，于天剑*，唐建湘，成庶. 中低速磁浮单边直线电机设计及特性优化[J]. 哈尔滨工业大学学报，2016, 48(9): 8-13.

[15] 成庶，陈雅婷，于天剑等. 分布式车载控制电源电气故障诊断研究[J]. 电力电子技术, 2014, 48(7): 36-41.

[16] 成庶，赵俊栋，李凯迪，于天剑*，伍珣. 一种基于相电流轨迹的逆变器开路故障诊断方法[J].铁道科学与工程学报，2019.

[17] 成庶，甘沁洁，赵明，于天剑*. 镉镍蓄电池寿命预测的PF-LSTM建模方法研究[J]，铁道科学与工程学报，2020,7:1825-1832.（通讯作者，中文B级）

教育经历

[1]   2014.9-2016.9

匹兹堡大学  |  控制科学与工程 访学

[2]   2013.9-2017.5

中南大学 博士  |  博士研究生毕业

[3]   2007.9-2011.6

中南大学 工学学士学位  |  大学本科毕业

工作经历

[1]   2017.8-2020.10

中车株洲电力机车研究所  |  技术中心  |  主管  |  博士后

社会兼职

• [1]   2021.10-至今    
  第四届全国轨道交通电气设备与系统标准化技术委员会-委员

• [2]   2021.8-至今    
  《机车电传动》期刊青年编委

• [3]   2020.6-至今    
  青岛电源协会专家

研究方向

其他联系方式

团队成员

团队名称：轨道交通与电力牵引技术研究所

团队介绍：项目组所在科研团队结构合理，现有博士生导师2人，教授2人，教授级高级工程师1人，副教授2人，讲师2人，博士研究生14人，硕士研究生23人，团队的部分成员从上世纪八十年代起开展电力机车的相关研究工作，参与了交直/交直交牵引/辅助系统从设计、生产、测试、维护到技术审查、技术评审等几乎所有相关环节，具备深厚的研究基础。
从上世纪九十年代开始，团队承担了原铁道部项目：高速动力车逻辑控制单元研究，SS8型电力机车故障诊断技术的研究及装置的研制，机车110V IGBT高频开关电源研制等。在此基础上开始开展列车及其牵引系统故障诊断相关的研究，先从铁路行业的迫切需求入手，深入研究了牵引变流器的状态检测技术，形成的成果“微机控制电力机车牵引变流器试验台”在国内包括株洲国家变流工程中心、大连机车厂、宝鸡电力机车修造厂、洛阳机车厂、兰西机务段、南宁机务段、郑州机务段等数十家单位广泛应用，并获得省级科技进步奖。此后，在积累大量诊断经验和数据的基础上，进一步开展更为深入的列车及其牵引系统故障诊断的科研活动，主持国家级、省部级和企业合作科研项目30多项。包括：国家863项目：列车安全状态监测及故障预警技术研究(2006AA11Z230)、基于通信的重载组合列车安全监控预警关键技术与设备(2009AA11Z217)；国家自然科学基金项目：基于列车通信网络的高速列车故障诊断系统研究（60674003）、高速列车电力牵引系统的故障诊断研究（61273158）等。
团队近年来在列车安全服役及保障技术方面获得的主要成果包括：发表国内外高水平科研论文130多篇，其中过半数被SCI/EI/ISTP索引；获授权发明专利6项；出版专著3本；由理论研究成果工程化实现的“机车逻辑控制单元”鉴定为国际先进，获省科技进步一等奖、“微机控制的电力机车主整流器均压均流试验台”和“电力机车主变压器综合测试及故障诊断系统”鉴定为国内领先，获省科技进步三等奖。
近年来，在国家自然科学基金项目的支持和带动下，已建立起具有特色的轨道交通牵引、控制及故障诊断实验室、列车通信网络及控制实验室等。具备开展牵引变流系统故障诊断技术研究的良好基础条件。