
1、基本介紹
劉朝華,男,1983年生,湖南衡陽人,博士、教授、博士生導師、湖南省“芙蓉學者獎勵計劃”特聘教授、湖南省“湖湘青年英才”(湖南省科技創新人才)、英國謝菲爾德大學訪問學者、2003网站太阳集团湘江學者、IEEE 高級會員、中國自動化學會高級會員、中國人工智能學會智能空天專委會委員、中國人工智能學會智能自動化專委會委員。現為2003网站太阳集团黨委委員、湖南省新能源發電裝備智能感知與主動并網工程技術研究中心主任、湖南省十大技術攻關項目“深遠海超大功率直驅式永磁海上風電機組關鍵技術”顧問專家。以第1完成人獲湖南省先進制造業科技創新人物獎、中國自動化學會自然科學二等獎、中國發明協會創新二等獎、中國儀器儀表學會教學成果獎、全國煤炭行業教學成果獎、中國自動化學會教學成果獎、湖南省普通高校“雙帶頭人”标兵、中國研究生電子設計競賽華中賽區優秀指導老師、湘潭市五四青年獎章等獎勵榮譽。
劉朝華博士主要從事新能源裝備系統建模與智能監控研究,提出多參數滿秩辨識、深度域适應診斷和容錯控制的機電系統智能監控理論與技術。近年來,主持國家自然科學基金、國家重點研發計劃課題、湖南省重點研發、湖南省湖湘青年英才項目等國家省部級項目10餘項及企業委托橫向開發多項。研究成果以第一作者/通信作者在IEEE 系列彙刊、《自動化學報》等權威期刊上發表SCI/EI論文60餘篇,以第一發明人授權國家發明專利20餘項、成果轉化應用3項、授權軟著10餘項,主編出版著作2部,主持湖南省一流課程1門,獲得CISC2021、MLCCIM2022等國際學術會議最佳論文獎2篇。
聯系方式(Email): zhaohua.liu@hnust.edu.cn;163liuzhaohua@163.com;zhaohualiu2009@hotmail.com.
2、研究方向
新能源裝備智能監測與安全控制、人工智能+新能源、風電人工智能、智能故障診斷
3、代表性科研工作
3.1 主持的代表性科研項目
(1)國家自然科學基金面上項目:張量空間下基于最優傳輸的海上風電機組多域協同故障診斷(62473147),2025/01-2028/12,主持。
(2) 湖南省重點研發計劃:雲邊協同下數字孿生驅動的風電機組健康預測與平台研發(2022WK2006),2022/01-2024/12,主持。
(3)國家重點研發計劃:面向智能運維的風力機關鍵部件全域感知、信息集成與協同診斷技術(2019YFE0105300)中的“課題三”,2020/07-2023/06,主持。
(4) 國家自然科學基金面上項目:風電傳動系統故障診斷的深度域自适應學習方法及并行處理研究(61972443),2020/01-2023/12,主持。
(5) 國家自然科學基金青年項目:永磁風電系統複合故障的免疫檢測與深度學習診斷方法研究(61503134),2016/01-2018/12, 主持。
(6) 湖南省科技人才專項-湖湘青年英才人才項目(2018RS3095),2018/09-2021/08,主持。
(7) 湖南省自然科學基金面上項目:免疫深度網絡協同演化的風電系統故障診斷及并行處理方法研究(2018JJ2134),2018/01-2020/12,主持。
(8) 湖南省自然科學基金青年項目:基于免疫智能的直驅式風力發電系統狀态監測與故障診斷方法研究(14JJ3107),2014/01-2016/12, 主持。
(9)湖南省教育廳科學基金優秀青年項目:基于SCADA數據深度學習的風電機組故障診斷方法研究(15B087),2015/01-2017/12, 主持。
(10)中國博士後科學基金項目特别資助:大型風電機組傳動系統故障檢測的實時免疫信息系統研究(2014T70767),2014/01-2015/12, 主持。
(11)中國博士後科學基金面上項目(一等資助):時變非線性多物理參數識别的魯棒并行免疫智能算法研究(2013M540628),2013/01-2014/12, 主持。
(12)汽車車身先進設計制造國家重點實驗室開放基金:智能汽車的網絡安全新技術研究(31715010),2018/01-2020/12, 主持。
橫向項目
(1) 一種基于深度聯合适配網絡的風電機組軸承故障診斷方法,發明專利轉化,2021,經費:6萬,主持。
(2) 一種基于深度生成對抗網絡的風電傳動系統故障診斷方法,發明專利轉化,2021,經費:6萬,主持.
(3) 基于工業互聯網的礦山裝備智能運維體系架構研發,企業委托開發,2021/06-2024/06,經費:60萬,主持.
3.2 代表性科研論著
[1] Zhao-Hua Liu,Jun-JieLong,Hua-Liang Wei,Kan Liu, Ying-Jie Zhang,Xiao-HuaLi, A Zero-Sequence Current Analysis Approach for Rotating Machinery Fault Diagnosis of Induction Motor Drivetrain Basedon Sparse Learning, IEEE Transactions on Power Electronics , doi:10.1109/TPEL.2025.3542855, 2025.【中科院SCI一區】
[2] Zhao-Hua Liu, Chang-Tong Wang, Hua-Liang Wei, Bing Zeng, Ming Li, Xiao-Ping Song, A wavelet-LSTM model for short-term wind power forecasting using wind farm SCADA data, Expert Systems with Applications ,247(2024)123237,2024.【中科院SCI一區】
[3] Shi-Zheng Yuan,Zhao-Hua Liu*, Hua-Liang Wei, Lei Chen, Ming-Yang Lv, Xiao-Hua Li. A Variational Auto-Encoder-Based Multisource Deep Domain Adaptation Model Using Optimal Transport for Cross-Machine Fault Diagnosis of Rotating Machinery, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement , 2024, 73:1-11.【中科院SCI二區】
[4] Zhao-Hua Liu, Liang Chen , Hua-Liang Wei , Fa-Ming Wu , Lei Chen , Ya-Nan Chen , A Tensor-based Domain Alignment Method for Intelligent Fault Diagnosis of Rolling Bearing in Rotating Machinery, Reliability Engineering and System Safety ,2023,230 (2023) 108968. 【中科院SCI一區】
[5] Zhao-Hua Liu, Qi Chen, Hua-Liang Wei, Ming-Yang Lv, Lei Chen,Channel-Spatial attention convolutional neural networks trained with adaptive learning rates for surface damage detection of wind turbine blades, Measuremen t, 2023,217(2023)113097.【中科院SCI二區】
[6] Zhong Liao, Zhaohua Liu*, Lei Chen, Mingyang Lyu,Zhengheng Wang,Dian Wang, Faming Wu, Hualiang Wei,An Integrated Observer Framework Based Mechanical Parameters Identification for Adaptive Control of Permanent Magnet Synchronous Motor, Complex System Modeling and Simulation ,2022, 2(4):354-367
[6]Zhao-Hua Liu, Liang Chen, Hua-Liang Wei,Ying Zhang,Lei Chen,Ming-Yang Lv. A Coarse-to-Fine Bilevel Adversarial Domain Adaptation Method for Fault Diagnosis of Rolling Bearings, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement , 2022,vol. 71, pp. 1-14,Art no. 3527014, doi: 10.1109/TIM.2022.3214624.【中科院SCI二區】
[7]Zhao-Hua Liu,Jie Nie,Hua-Liang Wei,Lei Chen,Fa-Ming Wu,Ming-Yang Lv.Second-Order ESO-Based Current Sensor Fault-Tolerant Strategy for Sensorless Control of PMSM With B-Phase Current, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics , 2022, 27(6):5427-5438,【中科院SCI一區】
[9]Zhao-Hua Liu, Bi-Liang Lu, Hua-Liang Wei, Lei Chen, Xiao-Hua Li, Matthias Rätsch. Deep Adversarial Domain Adaptation Model for Bearing Fault Diagnosis, IEEE Transactions on Systems , Man and Cybernetics: Systems , 2021, 51(7):4217-4226. 【中科院SCI一區】
[10]Zhao-Hua Liu, Bi-Liang Lu, Hua-Liang Wei, Lei Chen, Xiao-Hua Li, Chang -Tong Wang. A Stacked Auto-Encoder Based Partial Adversarial Domain Adaptation Model for Intelligent Fault Diagnosis of Rotating Machines, IEEE Transactions on Industrial Informatics , 2021,17(10): 6798-6809.【中科院SCI一區 】
[11]Zhao-Hua Liu, Lin-Bo Jiang, Hua-Liang Wei, Lei Chen, Xiao-Hua Li. Optimal Transport-Based Deep Domain Adaptation Approach for Fault Diagnosis of Rotating Machine, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement , 2021,70:1-12,Art no. 3508912 ,doi: 10.1109/TIM.2021.3050173.【中科院SCI二區 】
[12]Zhao-Hua Liu, Jie Nie, Hua-Liang Wei, Lei Chen, Xiao-Hua Li, Hong-Qiang Zhang. A Newly Designed VSC based Current Regulator for Sensorless Control of PMSM Considering VSI Nonlinearity, IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics , 2021, 9(4):4420-4431.【中科院SCI二區 】
[13]Bi-Liang Lu, Zhao-Hua Liu*, Hua-Liang Wei, Lei Chen, Hongqiang Zhang, Xiao-Hua Li. A Deep Adversarial Learning Prognostics Model for Remaining Useful Life Prediction of Rolling Bearing, IEEE Transactions on Artificial Intelligence , 2021,2(4):329 - 340.【IEEE人工智能頂級】
[14]Zhao-Hua Liu, Xu-Dong Meng, Hua-Liang Wei, Liang Chen, Bi-Liang Lu, Zhen-Heng Wang, Lei Chen. A Regularized LSTM Method for Predicting Remaining Useful Life of Rolling Bearings, International Journal of Automation and Computing , 2021, 2021, 18(4):581-593.【CSCD】
[15]Changtong Wang,Zhaohua Liu*,Hualiang Wei,Lei Chen,Hongqiang Zhang.Hybrid Deep Learning Model for Short-Term Wind Speed Forecasting Based on Time Series Decomposition and Gated Recurrent Unit, Complex System Modeling and Simulation , 2021,1(4):308-321.
[16]Zhao-Hua Liu, Bi-Liang Lu, Hua-Liang Wei, Xiao-Hua Li, Lei Chen. Fault Diagnosis for Electromechanical Drivetrains Using a Joint Distribution Optimal Deep Domain Adaptation Approach, IEEE Sensors Journal , 2019, 19(24):12261-12270.中【科院SCI二區】
[17]Zhao-Hua Liu, Hua-Liang Wei, Xiao-Hua Li, Kan Liu, Qing-Chang Zhong. Global Identification of Electrical and Mechanical Parameters in PMSM Drive based on Dynamic Self-Learning PSO, IEEE Transactions on Power Electronics , 2018, 33 (12):10858-10871. 【中科院SCI一區】
[18]Zhao-Hua Liu,Hua-Liang Wei, Qing-Chang Zhong,Kan Liu, Xiao-Shi Xiao, Liang-Hong Wu. Parameter Estimation for VSI-Fed PMSM based on a Dynamic PSO with Learning Strategies, IEEE Transactions on Power Electronics, 2017, 32(4): 3154-3165.【中科院SCI一區】
[19]Zhao-Hua Liu, Hua-Liang Wei, Qing-Chang Zhong, Kan Liu, Xiao-Hua Li. GPU Implementation of DPSO-RE Algorithm for Parameters Identification of Surface PMSM Considering VSI Nonlinearity, IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics , 2017, 5(3):1334-1345.【中科院SCI二區 】
[20]Zhao-Hua Liu, Xiao-Hua Li, Hong-Qiang Zhang, Liang-Hong Wu, Kan Liu. An Enhanced Approach for Parameter Estimation Using Immune Dynamic Learning PSO Based on Multi-core Architecture. IEEE Systems, Man, and Cybernetics Magazine , 2016, 2(1):26-33.【SCI源刊】
[21]Zhao-Hua Liu, Xiao-Hua Li, Liang-Hong Wu, Shao-Wu Zhou, Kan Liu. GPU-Accelerated Parallel Co-evolutionary Algorithm for Parameters Identification and Temperature Monitoring in permanent magnet synchronous machines, IEEE Transactions on Industrial Informatics , 2015,11(5):1220-1230. 【中科院SCI一區】
[22]Zhao-Hua Liu, Jing Zhang, Shao-Wu Zhou, Xiao-Hua Li, Kan Liu. Coevolutionary Particle Swarm Optimization Using AIS and Its Application in Multi-parameter estimation of PMSM, IEEE Transactions on Cybernetics , 2013, 43(6): 1921-1935. 【中科院SCI一區】
[23]Changtong Wang,Zhaohua Liu*,Hualiang Wei,Lei Chen,Hongqiang Zhang.Hybrid Deep Learning Model for Short-Term Wind Speed Forecasting Based on Time Series Decomposition and Gated Recurrent Unit, Complex System Modeling and Simulation , vol.1,no.4,pp.308-321,Dec .2021.
[24]Zhong Liao,Zhaohua Liu*, Lei Chen,Mingyang Lyu,Zhengheng Wang, Dian Wang, Faming Wu, Hualiang Wei.An Integrated Observer Framework Based Mechanical Parameters Identification for Adaptive Control of Permanent Magnet Synchronous Motor, Complex System Modeling and Simulation , 2022, 2(4):354-367.
[25]Ying Zhang,Jinchao Chen,Tao You,Yingjie Zhang,Zhaohua Liu, Chenglie Du.Energy-Aware Optimization of Connected and Automated Electric Vehicles Considering Vehicle-Traffic Nexus, IEEE Transactions on Industrial Electronics ,2024,71(1):282-293.【中科院SCI一區】
[26]Lei Chen,Haomiao Guo,Yong Lei,Yuan Li,Zhaohua Liu.Coarse-to-Fine Robust Heterogeneous Network Representation Learning Without Metapath, IEEE Transactions on Network Science and Engineering , 2024, 11(6):5773-5789.【中科院SCI二區】
[27]Lei Chen,Yepeng Xu,Ming Li,Bowen Hu,Haomiao Guo,Zhaohua Liu.Privacy-Preserving Lightweight Time-Series Anomaly Detection for Resource-Limited Industrial IoT Edge Devices, IEEE Transactions on Industrial Informatics , doi: 10.1109/TII.2025.3538127,2025.【中科院SCI一區】
[28]劉朝華,孟旭東,陸碧良,李小花,童成意. 基于節點優化型DAG-LDM 的機組滾動軸承故障診斷方法,控制與決策,2019,34(7): 1394-1400.【中文權威】
[29]劉朝華,李小花,張紅強,周少武.基于并行動态學習型免疫算法的永磁同步電機狀态監測,自動化學報,2015,41(7): 1283-1294.【中文頂級】
[30]劉朝華,李小花, 周少武,劉侃. 面向永磁同步電機參數辨識的免疫完全學習型粒子群算法 ,電工技術學報, 2014,29(5):118-126.【中文頂級】
[31]劉朝華,周少武,劉侃,章兢.基于雙模态自适應小波粒子群的永磁同步電機多參數辨識與溫度監測方法.自動化學報,2013, 39(12):2121-2130.【中文頂級】
[32]劉朝華,混合免疫智能算法理論及應用,電子工業出版社, 24萬字, 2014.
[33]劉朝華,呂明陽,陳磊,許嶽兵,大數據智能分析與先進計算,中南大學出版社,37.8萬字, 2022.
3.3 授權代表性國家發明專利
(1)劉朝華,林栖梧,呂明陽,劉紅文,楊炯明,巫發明,李明,陳磊,趙延明.一種嵌入線性處理預測控制的風電機組獨立變槳控制方法,國家發明專利授權,ZL202411774517.6,2025
(2)劉朝華,劉原廷,劉侃,李學明,劉紅文,萬書亭,黃采倫,張鑄,李明.基于特征選擇和多尺度殘差網絡的匝間短路故障診斷方法,國家發明專利授權,ZL2024 1 1640332.6,2025.
(3)劉朝華,龍俊傑,劉侃,張英傑,劉紅文,楊炯明,呂明陽,李明.基于零序電流相關熵增強稀疏學習的傳動鍊故障診斷方法,國家發明專利授權,ZL202410817539.X,2024.
(4)劉朝華,李龍威,張英傑,劉紅文,陳亞楠,楊颀,楊炯明,呂明陽,李明.一種基于多特征融合周期增強的短期風電功率預測方法,國家發明專利授權,ZL202410916897.6,2024.
(5)劉朝華,陳亮,陳磊,張紅強,呂明陽,李小花.雲邊端協同的旋轉部件對抗域自适應故障診斷方法,國家發明專利授權, ZL202110147034.3 ,2024.
(6)Zhaohua Liu,Qiwei Xia,Zhong Liao,Lei Chen,Mingyang Lv,Xiaohua Li.PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTOR CONTROL APPARATUS AND METHOD BASED ON SLIDING MODE OBSERVER AND CURRENT PREDICTION,Nederland,歐盟國際發明專利授權,2032530,2024,
(7)劉朝華,廖忠,陳磊,呂明陽,李小花.基于擴展滑模觀測器的永磁同步電機機械參數辨識方法,國家發明專利授權,ZL202111165630.0,2023.
(8)劉朝華,陸碧良,王暢通,陳磊,李小花,張紅強.一種基于部分域對抗的滾動軸承遷移學習故障診斷方法,國家發明專利授權,ZL202010740816.3,2023.
(9)劉朝華,蔣林博,王暢通, 吳亮紅, 陳磊, 張紅強, 李小花.基于最優輸運的傳動鍊無監督域适應故障診斷方法,國家發明專利授權,ZL202011152085.7 ,2023.
(10)劉朝華,陸碧良,王暢通,張紅強,吳亮紅,陳磊,李小花.基于深度生成式對抗網絡的滾動軸承剩餘壽命預測方法,國家發明專利授權,ZL201911201619.8,2023.
(11)劉朝華,夏琦玮, 廖忠, 陳磊,呂明陽, 李小花.滑模觀測器與電流預測的永磁同步電機控制裝置及方法,國家發明專利授權, ZL202111165761.9,2023.
(12)劉朝華,夏琦玮,王暢通,陳磊,張鑄,張紅強,李小花.基于轉矩信号模糊智能學習的PMSM退磁故障診斷方法,國家發明專利授權, ZL202010968338.1,2023. (獲學校高質量專利培育計劃)
(13)劉朝華,聶傑,陳磊,吳亮紅,呂明陽,李小花,張鑄.變結構電流調節器的PMSM驅動系統無傳感器控制方法,國家發明專利授權,ZL202110679406.7,2022
(14)劉朝華,聶傑,陳磊,吳亮紅,呂明陽,李小花,張紅強.速度和電流雙閉環模糊控制的PMSM無傳感器控制方法,國家發明專利授權,ZL202110681046.4,2022
(15)劉朝華,陸碧良,李小花,陳超洋,吳亮紅,張紅強. 一種基于深度生成對抗網絡的風電傳動系統故障診斷方法, 國家發明專利授權,ZL201811452746.0, 2020. (已轉化)
(16)劉朝華,陸碧良,李小花,孟旭東,李鑫.一種基于深度聯合适配網絡的風電機組軸承故障診斷方法,國家發明專利授權,ZL 201810400868.9, 2019. (已轉化)
3.4 代表性獎勵榮譽
(1)湖南省“芙蓉學者獎勵計劃”特聘教授,2024;
(2)湖南省先進制造業科技創新大賽創新人物獎,2023;
(3)湖南省“湖湘青年英才”(青年科技創新人才),2018;
(4)湖南省高校黨支部書記“雙帶頭人标兵”,2019;
(5)湖南省優秀碩士學位論文獲得者,2012;
(6)中國自動化學會自然科學二等獎“永磁電驅動系統無傳感器在線狀态監測與安全控制理論方法”,排名第1,2023年度;
(7)中國發明協會創新二等獎“風電傳動系統智能故障診斷與安全控制關鍵技術及應用”,排名第1,2023年度;
(8)中國儀器儀表學會高等教育教學成果獎二等獎“全鍊條多維度反饋育人機制下“産學研賽創””協同式新工科人才培養改革與實踐,排名第1,2024年度;
(9)全國煤炭行業教學成果獎二等獎“服務煤礦智能化建設的應用創新型自動化專業人才培養機制與實踐”,排名第1,2024年度;
(10) 中國自動化學會教學成果獎三等獎““特色引領、六維一體”的地方高校智能自動化人才培養改革與實踐”排名第1,2025.
(11)第十八屆中國研究生電子設計競賽華中賽區優秀指導老師,2023;
(12)湘潭市青年五四獎章,2020;
(13)湘潭市高層次人才計劃,2019;
(14)2003网站太阳集团教學成果特等獎“面向煤礦智能化建設的應用創新型自動化專業人才培養機制與實踐”,排名第1,2024年度;
(15)2003网站太阳集团“優秀青年教師獎”,2020;
(16)2003网站太阳集团科研優秀個人,2022。
4、教學研究
4.1 主持的教學研究課題
1、2023 年度湖南省普通高等學校教學改革研究項目(重點):雙碳目标下地方綜合性大學自動化專業課程體系建設的改革與實踐(HNJG-20230628),2023.11-2027.12,,湖南省教育廳,主持.
2、2018年湖南省普通高等學校教學改革研究項目:新工科背景下地方高校自動化專業人才培養體系研究與實踐(湘教通[2018]436号-362),2019.9-2022.9,湖南省教育廳,主持.
3、湖南省高水平研究生教材項目:大數據智能分析與先進計算,2020-2022,湖南省教育廳,中南大學出版社遴選為社級優秀教材,2022,主持.
4、湖南省虛拟仿真實驗教學一流課程:兆瓦級風力發電機組運行控制虛拟仿真實驗,2021.9-2023.9,湖南省教育廳,主持.
5、2003网站太阳集团校級教學改革項目:新工科背景下自動化專業人才培養模式研究與實踐(904-G31707),2017.9-2018.5,主持.
4.2 指導的代表性競賽獲獎/榮譽
1、第十屆中國研究生能源裝備創新設計大賽,面向風機葉片損傷的輕便型智能檢測裝置,國家三等獎,2023;
2、第三屆全國機械工業設計創新大賽(中國機械工業聯合會),城市深埋電纜的故障點協同精準定位儀器,國家銅獎,2023
3、第十八屆中國研究生電子設計競賽,基于多尺度時域雙波法的電纜精準定點系統,華中賽區一等獎,2023;
4、第十八屆中國研究生電子設計競賽,多角度多動作協同的運動指導輕量化系統華中賽區一等獎,2023。
5、湖南省研究生人工智能創新大賽,運載裝備駕駛員行為安全預警裝置,省二等獎,2021。
6、團隊研究生諸多畢業生進入國家雙一流高校攻讀博士,獲得國家獎學金、省市獎勵榮譽等。