唐国元

职称

教 授

籍贯

湖北利川

出生年月

1973.10

政治面貌

党员

个人主页

联系电话

027-87543258

邮箱地址

tgyuan@163.com

通讯地址

武汉市洪山区珞喻路1037号华中科技大学东二楼

个人情况简介：

唐国元，男，苗族，教授，博士生导师。研究生学历，工学博士学位。

国家海事局船舶技术法规专家委员会委员、湖北省力学学会理事、中国造船工程学会船舶力学学术委员会测试技术学组委员、中国造船工程学会高级会员、国家自然科学基金通讯评审专家。   是《Ocean Engineering》、《International   Journal of Robotics and Automation 》、《中国造船》、《海洋工程》、《中国舰船研究》等国内外十多家学术期刊审稿专家。

承担国家自然科学基金、国家重点研发计划、湖北省自然科学基金等科研项目共计五十多项。

编著十一五国家级规划教材《机械系统虚拟样机技术》（高等教育出版社，2010.5.），主编《轮机工程仿真技术基础及应用》（2021.12）、《海洋作业系统控制理论及实践》（2021.09）。在《Ocean Engineering》、《ISA Transactions》、《海洋工程》,《中国造船》，《中国机械工程》等国内外期刊及国际会议发表论文80多篇，SCI\EI收录三十多篇，获国家授权专利20多项。

教育及工作经历：

2005年6月毕业于华中科技大学机械工程学院，获机械工程博士学位，2005年7月起在华中科技大学交通学院（现船舶与海洋工程学院）任教至今，历任讲师、副教授、教授。

其他工作经历：1998年至2000年先后在武汉凌云集团及武汉西威工程有限公司担任工程师，从事工程设计工作；2007年起曾在华中科技大学船舶与海洋工程博士后流动站从事博士后研究并出站。

研究方向：

1.海洋机器人及作业系统；

2.智能船舶；

3.海洋无人集群规划与控制；

4.舰船机电控制技术。

承担科研项目50多项，其中主要科研项目如下：

1. 国家自然科学基金项目“基于控制力矩陀螺的水下航行器几何控制方法研究”，（51979116），2019-

2. 科技部“科技冬奥”重点专项子题   “穿戴式冰雪运动装备运动风险关键参数测试技术及设备研发” （2020YFF0304703），2020.10-

3. 国家科技重大专项“深水油气田开发水下工艺装备制造、测试技术”子题“1500m深海模拟环境下作业机械手研制”，2011ZX05027-004-02-03，2011.

4. 湖北省自然科学基金项目“水下机器人无舵运动控制方法研究”（2013CFB154），2013.

5. 海洋工程国家重点实验室开放基金项目“基于控制力矩陀螺的水下航行器运动控制方法研究”（1304），2014.

6. 海洋创新基金项目“无人潜航器水下精确捕获回收控制技术”（YT19201702），2018.

7. 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目“海空天综合信息支持下的海洋无人作业集群”（2015ZDTD031），2016.01.

8. 横向项目“船舶舱室设备智能集成综合验证平台及系统原理研究”,2022.10-

9. 横向项目“水下运动平台负载搭载装置机构仿真与优化设计”，2022.1

10. 横向项目“基于多信息融合的无人艇自主引导回收装置研制   ”，2022.1-

11. 横向项目“异种无人装备自动布放回收仿真优化研究与试验验证 ”，2023.1-

12. 横向项目“基于无人艇艉滑道自动收放的目标识别引导装置原理样机研制与试验研   究 ”，2020.12

13. 横向项目“海洋集群航行协同控制软硬件研究”，2020.6.

14. 横向项目“深海渔场水下清洗机器人研制”，2019.12.

15. 横向项目“水下UUV搭载、布放回收样机研制”，2019.

16. 横向项目“水下拖曳浮标姿态及深度控制方法与系统研制”，2019.01

17. 横向项目“水下双级拖曳机器人建模与控制”，2019.06.

18. 横向项目“深海变压器补偿原理及结构研制”，2019.04

19. 横向项目“水下航行器动态对接释放装置及控制系统研究，2018.01.

20. 横向项目“水下运动平台搭载干式输送艇对接装置研究”，2018.01.

21. 横向项目“ROV多体动力学仿真及三维虚拟演示”，2018.01.

22. 横向项目“水下管内收藏大展长机械臂研究”， 2013.04.

23. 横向项目“舰船升沉补偿原理及装置研究”，2012.07.

24. 横向项目“水下运动平台搭载转动装置样机研制”，2010.07.

25. 横向项目“水下运动平台搭载转动装置系统研究”，2008.11.

近期主要论文（第一作者或通讯作者）：

[1] Ruikun Xu,Guoyuan   Tang*,Lijun Han,De Xie.Trajectory Tracking Control for a CMG-based Underwater   Vehicle with Input Saturation in 3D Space. Ocean Engineering, 2019, 173:   587-598. (SCI)

[2] Hongxuan Chen,Guoyuan   Tang*, Yanming Huang , Jianjun Wang , Hui Huang. Adaptive model- parameter   -free nonsingular fixed-time sliding mode control for underwater cleaning   vehicle .Ocean Engineering,2022(262),1-14.(SCI)

[3] Jianjun Wang,Guoyuan   Tang*,JunXiong Huang.Analysis and Modelling of a Novel Hydrostatic Energy   Conversion System for Seabed Cone Penetration Test Rig. Ocean   Engineering,2018,169:177-186.(SCI)

[4] Ruikun Xu, Guoyuan   Tang∗, De Xie, Lijun Han,   Hui Huang.Neural network for 3D trajectory tracking control of a CMG-actuated   underwater vehicle with input saturation.ISA Transactions,   June,2021,123:152-167.(SCI)

[5] Ruikun Xu,Guoyuan   Tang*,Lijun Han,Hui Huang,De Xie.Robust Finite-time Attitude Tracking Control   of a CMG-based AUV with Unknown Disturbances and Input Saturation. IEEE   Access, 2019, 7: 56409- 56422. (SCI)

[6] Hui Huang, Guoyuan   Tang*, Hongxuan Chen, Lijun Han, De Xie. Dynamic Modeling and Vibration   Suppression for Two-link Underwater Flexible Manipulators.IEEE ACESS. 2022.4，10：40181-40196 DOI:10.1109/ACCESS.2022.3164706.(SCI)

[7] Guoyuan Tang, Jianjun   Wang. A Comparative Study of Energy Performance of Hydrostatic Seafloor   Sediment Samplers and a New High-efficiency Sampler. Applied Ocean Research. 2019（83）：1-8.   (SCI)

[8] Zengcheng Zhou,Guoyuan Tang*, Ruikun Xu,   Lijun Han, and Maolin Cheng. A Novel Continuous Nonsingular Finite–Time   Control for Underwater Robot Manipulators.Journal of Marine Science and   Engineering, Sept 2021：1-18.(SCI)

[9] Lijun Han, Guoyuan Tang*, Maolin Cheng, Hui   Huang and De Xie. Adaptive nonsingular fast terminal sliding mode tracking   control for an underwater vehicle-manipulator system with extended state   observer. Journal of Marine Science and Engineering, May 2021：1-31.(SCI)

[10] Ruikun   Xu,Guoyuan Tang*, De Xie, Daomin Huang, Lijun Han,.Underactuated Tracking   Control of Underwater Vehicles Using   Control Moment Gyros. International Journal of Advanced Robotic Systems,   2018, 15(1): 1-8. (SCI)

[11] Ruikun Xu,   Guoyuan Tang*, Daomin Huang, De Xie, Lijun Han.Adaptive   fault‑tolerant attitude control for a CMG‑based underwater vehicle.Journal of Marine Science and Technology,2020(25):800-807.(SCI)

[12] Lijun Han, Guoyuan Tang*, Zengcheng Zhou,   Hui Huang and De Xie.Adaptive wave neural network nonsingular terminal   sliding mode control for an underwater manipulator with force estimation.   Transactions of the Canadian Society for Mechanical Engineering, Jun. 2021（45）：183-198.(SCI)

[13] Lijun   Han, Guoyuan Tang*, Ruikun Xu, Hui Huang and De Xie.Tracking control of an   underwater manipulator using fractional integral sliding mode and disturbance   observer. Transactions of the Canadian Society for Mechanical Engineering.   Mar. 2021（45）：135-146.(SCI)

[14] Xu   Rui-kun,Guoyuan Tang*, Xie De, Han Li-jun. Three-dimensional neural network   tracking control of autonomous underwater vehicles with input saturation   .Journal of Central South University, (2020) 27: 1754−1769. (SCI)

[15] Guoyuan   Tang*,Daomin Huang.T-S Fuzzy Model Based Generalized Predictive Control of   Vehicle Yaw Stability. Kybernetes. Vol41.No.9 ,2012: 1261-1268.(SCI)

[16] Zengcheng   Zhou , Guoyuan Tang* , Hui Huang , Lijun Han, Ruikun Xu. Adaptive nonsingular   fast terminal sliding mode control for underwater manipulator robotics with   asymmetric saturation actuators.Control Theory and Technology,Vol.   2020(18):81–91.(EI)

[17] Ruikun Xu,Guoyuan   Tang*, Zhi Liu,Jiachang Qian. Dynamic Simulation Modeling and Analysis of an   Internal CMG-actuated Underwater Vehicle. Proceedings of 2018 IEEE   International Conference on Applied System Innovation, Chiba, Japan, 2018:   27-30. (EI)

[18] Hui Huang, Guoyuan   Tang*, Lijun Han, Maolin Cheng, De Xie, Hongxuan Chen. Neural network   adaptive backstepping control of multi-link underwater flexible   manipulators.the 31th International Ocean and Polar Engineering Conference   (ISOPE 2021), June 20-25, 2021,p 184-190.(EI)

[19] Hongxuan Chen,Yougao   Luo, Guoyuan Tang*,Tao Sun,Hui Huang. Positioning method of underwater   cleaning robot based on vision and   inertial navigation .The 31th International Ocean and Polar Engineering   Conference (ISOPE 2021), June 20-25, 2021,p 178-183.(EI)

[20] Hongxuan Chen,Guoyuan   Tang*,Yanmin Huang,Hui Huang,Yougao Luo,Tao Sun.LS-QP-switch based   backstepping control for underwater cleaning vehicle. Oceans Conference   Record (IEEE), September 20-23, 2021, OCEANS 2021: San Diego -   Porto(EI)

[21] Lijun Han, Guoyuan   Tang*, Ruikun Xu, Zengcheng Zhou, Zhi Liu, Jiachang Qian. Double-loop   fractional integral sliding mode trajectory tracking control for an   underwater manipulator. 8th International Conference on Underwater System   Technology: Theory and Applications (USYS 2018), Wuhan, China, Dec. 1-3 2018   (EI)

[22] Ruikun Xu, Guoyuan   Tang*, Lijun Han, De Xie. Trajectory tracking for the CMG-actuated underwater   vehicle with dynamic uncertainties. 8th International Conference on   Underwater System Technology: Theory and Applications, (USYS 2018), Wuhan,   China, Dec. 1-3 2018 (EI)

[23] Zhou, Zengcheng; Tang, Guoyuan*; Huang, Hui; Yuan, Zijian.Adaptive Neural Disturbance Observer Based   Nonsingular Fast Terminal Sliding Mode Control for Underwater Robot   Manipulators.   ICCAIS 2019 - 8th International Conference on Control, Automation and   Information Sciences, October 2019.(EI)

[24] Huang, Daomin; Tang, Guoyuan*; Xu, Guohua; Liu, Zhi .Rigid-flexible coupling model and control of   underwater manipulator. Proceedings of the International Offshore and   Polar Engineering Conference(ISOPE 2018), 2018-June, p 453-459. (EI)

[25] Hu, Jianzhang; Tang, Guoyuan*; Zhou, Zengcheng; Tian, Ye. Simultaneous Stabilization and Path-following   Control of Underactuated USV Using State Reconstruction. Proceedings of 2019   IEEE International Conference of Intelligent Applied Systems on Engineering,   ICIASE 2019,April 2019, p 116-119.(EI)

[26] GuangJie Zhang,   Guoyuan Tang*, Daomin Huang, Yanmin Huang. Research on AUV recovery of   manipulator based on vision servo. The 32th International Ocean and Polar   Engineering Conference (ISOPE 2022), June, 2022.(EI)

[27] Yanmin Huang, Guoyuan   Tang*, Daomin Huang, Hongxuan Chen. Research on Path Tracking Control of   Underwater Cleaning Robot.The 32th International Ocean and Polar Engineering   Conference (ISOPE 2022), June, 2022.(EI)

[28] Wenxuan Guo, Guoyuan   Tang*, Fan Zhao, Quanbin Wang.Global Dynamic Path Planning Algorithm for USV   Based on Improved Bidirectional RRT. The 32th International Ocean and Polar   Engineering Conference (ISOPE 2022), June, 2022.(EI)

[29] Shen, Xiong ; Xu, GuoHua; Yu, Kun; Tang, Guoyuan*; Xu, Xiaolong .Development of a deep ocean master-slave electric   manipulator control system. Lecture Notes in Computer   Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and   Lecture Notes in Bioinformatics), v 7102 LNAI, n PART 2, p   412-419, 2011, Intelligent Robotics and Applications - 4th   International Conference, ICIRA 2011, Proceedings.(EI)

[30] Xu, Guohua; Xiao, Zhihu; Tang, Guoyuan*; Shen, Xiong; Yang, Bo .A new deep ocean electrical driven manipulator:   Working system.Proceedings   of the International Offshore and Polar Engineering Conference(ISOPE-2010), 2010,v   2, p 272-276.（EI）

近期主要专利：

(1)一种串联式船用升降补偿装置. 2019.09，ZL201810286660.9，发明专利.

(2)一种适用于水下运动目标捕获与对接的可搭载式装置. ZL201810304339.9,2020.01,发明专利.

(3) 一种具有开放式结构的深海作业机械手. ZL200910224334.6,2012.01,发明专利.

(4)外置式××装置.ZL201010052122.7,2014.03，发明专利.

(5)一种船舶双向曲率板一体作用自动成型方法. ZL201410424903.2,2016.04,发明专利.

(6)AUTOMATIC INTEGRAL FORMING METHOD   FOR DOUBLE-CURVATURE PLATE OF SHIP .US9751123B2,2017.09.

(7)一种用于船舶双向曲率板的冷热一体成型方法. ZL201310597620.3,2016.04.发明专利.

(8)一种水下航行器. ZL201510644608.2， 2017.10.13 ，发明专利.

(9)一种内外联合式姿态控制水下航行器. ZL 201721414273.6 ， 2018.05.11，实用新型专利.

(10)一种可拆卸感应加热线圈安装定位夹具. ZL 201720149266.1，2017.09.29 , 实用新型专利.

(11)一种自然对流散热式水下变压器. ZL201721100024.X， 2018.03.27 ,实用新型专利.

(12)一种框架式升沉补偿装置试验平台. ZL 201820282076.1 ，2018.09.18 实用新型专利.

(13)一种板材加工吊装装置. 2017.12.12 ,ZL 201720461802.1 ，实用新型专利.

(14)一种水下清洗机器人. ZL202022836030.X,2021.08，实用新型专利.

(15)一种深远海渔场无人一体化异构清洗系统. ZL202023317534.7，2021.09，实用新型专利.

(16)一种高速冲击加载装置. ZL202221345168.2,2022.09，实用新型专利.

(17)一种水下航行器对接回收装置. ZL201821524434.1,2019.08，实用新型专利.

(18)一种冷热一体作用的复杂曲率板成型系统.   ZL201720791444.0,2018.02，实用新型专利.

(19)一种船载升沉补偿系统. ZL201520985059.0,2016.04.实用新型专利.

(20)一种板材自动加载成型装置.   ZL201420484843.9,2014.12.实用新型专利.

(21)一种多用途感应加热实验台.   ZL201621089547.4,2017.04.实用新型专利.

所获荣誉和奖励：

2021  船舶与海洋工程学科全国优秀博士论文指导教师

2020  华中科技大学教学质量奖二等奖

2019  中国智能船艇挑战赛二等奖

2018  华中科技大学教学竞赛二等奖

2015  湖北省优秀硕士学位论文指导教师

2015  华中科技大学工会活动积极分子

2008  华中科技优秀共产党员