程明,東南大學電氣工程學院教授、博士生導師,IET Fellow,IEEE高級會員。2002-2009任東南大學電氣工程學院院長,現任東南大學風力發電研究中心主任、鹽城新能源汽車研究院常務副院長。從事電機系統及控制等領域科研和教學工作超過25年,主要涉及電機驅動系統、風力發電及電動汽車三大方向。主持承擔國家“973”、“863”、自然科學基金重點項目等各類研究課題40多項,發表期刊論文190余篇和重要國際會議論文1 50余篇(SOl收錄75篇、EI收錄200余篇);申請專利150余項,獲授權發明專利57項、實用新型專利69項;主編教材2部,出版著作2部,參編多部國際性英文百科全書。曾獲省部級科技進步獎、IET電力應用獎、SAE環保交通卓越成就獎、電力行業精品教材獎、江蘇省精品教材獎等國內外學術獎勵和江蘇省“555高層次人才培養工程”中青年科技領軍人才、江蘇省十大優秀專利發明人、江蘇省優秀科技工作者等榮譽。是Energy Conversion and Management、中國電機工程學報、電工技術學報等期刊編委。個人傳記自2005年起被收入Who’s Who in the World(世界名人錄)、Who’s Who in Science and Engineering(科學與工程名人錄)和Who’s Who in Asia(亞洲名人錄)等。
六朝古都南京,鐘靈毓秀、虎踞龍蟠。千年的城池,人杰地靈,記載著幾多驚心動魄的史話,又傳頌著幾多可歌可泣的偉績。作為中國最早建立的高等學府之一,素有“學府圣地”和“東南學府第一流”之美譽的東南大學,就坐落在這歷史古都。在東南大學電氣工程學院,現年53歲的程明教授,與千年歷史為鄰,以古都史話為友,20余載不倦不輟,只為一探電機之神奇,一究科學之真諦。
1960年,程明出生于江淮中部平原一戶普通人家。童年及求學期間遭遇了文化大革命的他,回憶過去,深有感觸地說,那段經歷留給他的已不再是讓人不堪的痛苦,而是一筆寶貴的精神財富,因為那段困難的時期,造就了他堅強、執著的品質,培養了他改變自我命運、改變民族命運的強烈責任感。
苦心鉆研方成學術翹楚
他的聲音從電話那端傳來,渾厚中透著儒雅謙遜的學者之氣。
他,從事電機系統及控制等領域的科研工作超過25年,在國際上正式提出了“定子永磁型電機”這一概念,并逐漸為國際電機界所接受。近年來他對風力發電技術進行了較為深入的研究,取得了多項創新成果。在電動車驅動控制領域,他開拓了電動車用永磁電機驅動系統的新領域,將定子永磁電機應用于電動車驅動,提出了混合動力汽車用新型電子無級調速系統等。
眾多亮點——科研先鋒填補業界空白
上世紀90年代以來,國際上出現了雙凸極永磁電機、磁通切換永磁電機、磁通反向永磁電機等三大類新型永磁電機,其特點均為將永磁體與電樞繞組置于定子,轉子既無永磁體也無繞組,具有一系列優點。
程明教授在國內最早開展該類新型永磁電機驅動系統的研究,先后承擔了近10項國家自然科學基金項目、教育部博士點基金、江蘇省高技術研究項目等,對該類電機的拓撲結構、分析設計理論、控制策略與控制方法等進行了系統深入的研究,在國際上正式提出了“定子永磁型電機”這一概念,并逐漸為國際電機界所接受。在國內外發表論文120余篇(SCI收錄40多篇),獲授權發明專利15項,研究成果“定子勵磁型無刷電機及控制系統的理論與應用”于2012年通過成果鑒定,以著名電機與電力電子專家馬偉明院士為主任委員的鑒定委員會認為:該項成果“推動了定子勵磁型無刷電機新分支的建立,豐富和發展了電機理論”、“研究成果整體上達到國際先進水平,其中在線調磁和非線性變網絡等設計與分析理論、轉矩脈動抑制與容錯控制策略處于國際領先地位”。相關成果還曾獲2005年江蘇省科技進步獎二等獎和2009年IET Premium Award in Electric Power Application。
在新型永磁電機驅動系統研究領域,程明提出了勵磁系統置于定子的多種新型無刷結構,揭示了定子勵磁型無刷電機的能量轉換機理:創建了定子勵磁型無刷電機系統的通用設計理論,并針對性地提出了多種適合不同領域的新型設計方法:基于自整定模糊PI控制、磁場重構、實時效率優化等先進控制策略,建立了定子勵磁型無刷電機系統的控制理論:提出了轉矩脈動抑制新方法:提出了定子永磁電機驅動系統的冗余結構與容錯控制策略以及奠定了“定子永磁型”電機驅動系統的概念與內涵。
科技創新——瞄準風力發電御風飛翔
我國風力發電的發展潛力巨大,但近兩年行業發展卻陷入了低潮。這是因為過去幾年我國風力發電行業發展過猛,在政策和資本的諸多“利好”形勢之下,大批資本相繼涌入了風電制造業,國內風機制造廠商在數量上亦是翻倍增長,由此導致了行業門檻沒有規范、產能過剩、產品質量參差不齊等問題。
程明教授表示,我國風電產業發展太快了并不完全是件好事,由于發展太快,很多問題還沒來得及認識,沒有及時得到解決就上了大批量,若干年后風電設備將逐漸暴露出大量積累的問題。由此,他建議風電產業的發展和進步不應盲目追求風電機組的裝機容量,而應從我國各地區風場風資源的優劣、當地電力需求以及電網輸配電能力狀況、風機性能以及發展通盤規劃,有序調控、全面協調、均衡平穩地發展。
近年來,程明教授對風力發電技術進行了較為深入的研究,包括基礎研究、技術開發、成果轉化等。承擔了國家“863”項目“電氣無級變速雙功率流風力發電機組關鍵技術研究”、國家自然科學基金重點項目“混合磁路發電機與電動機驅動控制技術研究”和“定子永磁型風力發電系統關鍵基礎問題”、國家自然科學基金項目“電氣無級變速雙功率流風力發電系統的關鍵基礎問題”、江蘇省高技術研究項目“雙凸極永磁風力發電機及分布式風力發電系統研究”、江蘇省科技成果轉化資金項目“應用于風力發電的MW級雙凸極無刷直流發電機及配套設備的開發及其產業化”、江蘇省創新學者攀登項目“新型自增速永磁風力發電系統及控制”等課題10多項,取得了多項創新成果。例如,他提出了電氣無級變速風力發電新思路,提出了一種基于磁齒輪原理的風力發電機拓撲結構,建立了雙凸極永磁/混合勵磁風力發電系統的理論與技術,提出了風力發電系統的多種控制策略與技術,提出了新型變槳控制策略與算法以及完善與提出了電力電子功率變換器控制新技術。
高瞻遠矚——助力電動汽車技術升級
新能源汽車是汽車工業發展的必然趨勢,這一點,早已成為人們的共識。新能源汽車的發展方向有多種,但從技術發展成熟程度和中國國情來看,純電動汽車應是大力推廣的發展方向,它省去了油箱、發動機、變速器、冷卻系統和排氣系統,相比傳統汽車的內燃汽油發動機動力系統,電動機和控制器的成本更低,且純電動車能量轉換效率更高。且由于對環境影響相對傳統汽車較小,電動汽車的前景被廣泛看好。但近年來,它在我國的發展卻遭遇了諸多不順,一是因為國家投入跟不上產業發展需求,二是行業基礎設施建設相對落后。程明教授表示,電動汽車行業要想取得質的突破,一要靠國家政策的支持,二要靠堅實的技術積累,三要靠商業模式的創新。
基于電機驅動系統的專業背景,在電動車驅動控制領域,程明教授提出了用于電動汽車的雙凸極混合勵磁/電勵磁電機傳動系統及控制技術、提出了基于雙定子永磁電機的混合動力汽車ECVT系統以及提出了一種新型電壓泵升多電平逆變器等。
他還承擔了教育部留學回國人員科研啟動基金項目“電動車用新型雙凸極無刷電機驅動系統研究”,國家自然科學基金項目“電動車用新型雙凸極電機驅動系統及其智能控制”,國家自然科學基金重點項目“混合磁路發電機及電動機驅動控制技術研究”,江蘇省“六大人才高峰”資助項目“電動車用混合勵磁雙凸極電機及控制系統研究”,國家自然科學基金海外與港澳青年學者合作研究基金項目“新型電機與特種電機”,江蘇省科技支撐計劃項目“新型混合動力汽車用電子無級調速系統研發”、“車用新型定子永磁電機系統產業化集成技術研究”、“電動車用新型雙定子無刷雙饋電機”,江蘇省產學研聯合創新項目“電動車用高效永磁電機系統的關鍵技術研究”等。
與此同時,程明教授還引領了國內電動汽車的教學研究,在國內較早開設了本科生課程“現代電動汽車技術”和研究生課程“電動汽車的新型驅動技術”,編著了《電動車新型驅動技術》一書。獲國際汽車工程師學會(SAE)2006年度“環保交通卓越成就獎”(2006 SAE Environmental Excel lence in Transportation Award-Education,Training and Publ ic Awareness)、2007年度通用汽車中國高校汽車領域創新人才獎等;應美國Springer出版社邀請參編《Encyclopedia of Sustainability Science and Technology》,負責編寫“Electric propulsion:vehicle tractionmotors”;應英國John WileySons,Ltd出版公司邀請參編《Encyclopedia of Automotive Engineering》,負責編寫“General requirement of traction motordrives”和“EVT and E-CVT for full hybrid electric vehicles”,并擔任Part 3 Hybrid and Electric Powertrains的共同主編(co-Editor),將于2013年出版。
身兼數職當為業界楷模
與眾多的學術成果和長長的獲獎記錄相比,桃李滿園的成績更令他感到自豪。
他不僅僅是學者,也是教授、博導、東南大學風力發電研究中心主任、鹽城新能源汽車研究院常務副院長。每一個角色都有其特殊的職責,也就意味著在有限的時間里,需要付出更多的勞動。
將威士誠 魄力頭雁心系團隊發展
我國是一個能源消耗大國,高效、綠色、可再生的風能是我國未來能源建設的發展方向之一。我國風力發電的發展潛力巨大,但風電技術的研究和產業的發展尚處于起步階段,這為東南大學電氣工程學院的科研人員提供了施展才能的巨大舞臺。
東南大學風力發電研究中心是一個集東南大學電氣工程、熱能動力工程、機械工程、土木工程、材料科學與技術等優勢學科而成的跨學科研究中心,由電氣工程學院程明教授領銜擔當主任,致力于整合和壯大東南大學相關學科的研究力量,針對國家風電產業的發展規劃,利用江蘇省風能資源豐富的優勢,在風力發電的各個相關方面開展深入的研究,力爭研制開發出具有自主知識產權的技術與產品,為江蘇省以及全國風力發電產業化提供技術支撐。
身為主任,程明教授非常注重團隊建設。為了帶領團隊整體水平的提高,他充分發揮人才優勢,發揮每個成員的潛質和潛能,調動全員的主觀能動性和積極性,建立培養人才的科學體系。他的管理經驗是“要容得下年輕人”,兼顧每個人不同的個性,了解他們不同的發展需求,放手讓年輕人去做事,比如,他將一些重要研究課分設若干子課題,讓年輕老師負責。另外,他還積極鼓勵和支持年輕教師獨立申請和承擔研究課題,以培養他們獨當一面的能力。目前,其團隊主要成員均主持承擔了國家自然科學基金等重要課題。
他所帶領的東南大學風力發電研究中心近年來承擔了包括國家高技術研究與發展計劃(“863”)、國家自然科學基金重點項目等在內的各類研究課題20多項,在國內外核心期刊重要國際學術會議發表論文近百篇,申請專利40多項。科研并非閉門造車。程明教授積極倡導進行國際交流與科技合作。中心與美國威斯康星一麥迪遜大學、美國俄亥俄州立大學、丹麥澳爾堡大學、英國謝菲爾德大學、香港大學、加拿大魁北克大學等建立了長期穩定的合作關系,開展合作研究和人才培養,聯合培養博士研究生10多名。
身為導師,程明教授在人才培養上也有獨到觀點,一是導師要因材施教,在了解學生各方面情況的前提下,為他量身選擇課題:二是導師要學會“抓兩頭,放中間”,就是要抓好選題,抓好論文質量,中間過程放手讓學生去做,給其充分的發揮余地,鼓勵創新,寬容失敗,以鍛煉他獨立思考問題和解決問題的能力。
近5年他所指導的研究生論文分別獲2010年、2012年全國優秀博士學位論文提名獎、2008、2009、2011年江蘇省優秀博士學位論文獎、2012年江蘇省優秀碩士論文獎,所指導的本科生畢業設計獲2011年IEEE IAS Myron Zucker Undergraduate Student DesignAward First Place(本科生設計競賽第一名)和2012年江蘇省普通高校本專科優秀畢業設計一等獎。在2012年東南大學首屆“我最喜愛的研究生導師”評選中,程明教授被評為十佳“我最喜愛的研究生導師”等。
服務地方經濟發展是高等院校不可推卸的社會責任。2010年11月8日,東南大學鹽城新能源汽車研究院成立。研究院以程明教授(東南大學鹽城新能源研究院常務副院長)、陳南教授、花為研究員等著名專家為核心的包括10余位博導、40余位博士研究生和碩士研究生的研發團隊正在緊密開展與電動汽車相關的研究工作,以期搶占新能源汽車研發制高點,掌握產業發展主導權和主動權,為打造我國東部沿海地區新能源汽車產業孵化基地貢獻力量。