基本介紹
- 中文名：吳丹
- 外文名：Wu Dan
- 國籍：中國
- 民族：漢族
- 職業：教授，主任助理
- 畢業院校：清華大學
- 主要成就：清華大學教學成果二等獎
北京市教學成果一等獎
清華大學實驗技術成果一等獎
國家教委科技進步二等獎
中國機械工程學會高級會員 - 兼職：IEEE 會員
人物經歷,教育背景,工作履歷,主講課程,研究方向,主要貢獻,學術成果,研究概況,獲獎記錄,
人物經歷
教育背景
1983.09—1988.07 清華大學精密儀器與機械學系 工學學士；
1988.09—1990.07 清華大學精密儀器與機械學系 工學碩士；
2003.09—2008.07 清華大學精密儀器與機械學系 工學博士。
工作履歷
1990.08—1992.12 清華大學精密儀器與機械學系 助教；
1992.12—1998.08 清華大學精密儀器與機械學系 講師；
1997.09—1998.01 清華大學教務處掛職 任處長助理；
1998.08—2012.12 清華大學精密儀器與機械學系 副教授；
2013.01— 清華大學機械工程系 副教授。
主講課程
製造工程基礎 (課號30120233, 本科生)；
生產實習與社會實踐 (課號40120613, 本科生)；
機械系統課程設計 (課號40120522, 本科生)。
研究方向
精密與超精密加工；
生命科學精密微操作。
主要貢獻
學術成果
1. 主要科研項目：
[1]2012-2015，面向微注射的細胞力學建模表征與參數最佳化，國家自然科學基金項
[2]2012-2014，數位化裝配技術研究，企業資助項目
[3]2012-2014，碳纖維複合材料/鈦合金疊層構件精密制孔機理與工藝研究，摩擦學國家重點實驗項目
[4]2012-2013，手機攝像頭自動對焦裝置的研究與開發，企業資助
[5]2009-2011, 生命科學微量樣品自動化操作設備, 國家863重點項目.
[6]2009-2011, 微結構表面的超精密車削機理與精度提高技術, 摩擦學國家重點實驗室自由探索項目.
[7]2008-2011, 面向生命科學的機器人微納理論與技術研究, 摩擦學國家重點實驗室重點項目.
[8]2007-2009, 電磁驅動超高頻響直線式微進給系統, 國家自然科學基金項目.
[9]2007-2009, 軍民兩用智慧型移動機器人, 企業資助.
[10]2007-2008, 高精度裝夾技術及套用, 包頭市科委項目.
[11]2006-2008, 超聲引導肝腫瘤微波消融治療機器人系統的開發, 北京市科委十一五重大項目.
[12]2002-2004, 利用變速加工提高非圓車削精度的機理和方法研究, 國家自然科學青年基金項目.
[13]2002-2003, 中型柔性組合夾具元件設計及其軟體開發, 企業資助.
[14]2001-2002, 中國三江航天集團下屬八廠CIMS初步設計, 企業資助.
[15]2001-2002, 中國三江航天集團車間合理化, 企業資助.
[16]1998-2000, 採用信息元法面向並行工程CAPP框架系統, 國家863項目.
[17]1999-2000, 基於異地PDM的分散式產品數據管理技術, 國家863重點項目.
[18]1997-1999, 基於重複控制的直線伺服單元研究, 國家自然科學基金項目.
[19]1993-1995, 金剛石微粉砂輪超精密磨削, 國家自然科學基金項目.
[20]1989-1992, 高頻響大行程微進給機構研究, 國家自然科學基金重大項目子項.
2. 主要論文
[1]Dan Wu, Ken Chen. Frequency domain analysis of nonlinear active disturbance rejection control via the describing function method. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2013. (online, doi:10.1109/TIE.2012.2203777)
[2]Fei Liu, Dan Wu, Roger D. Kamm, Ken Chen. Analysis of nanoprobe penetration through a lipid bilayer. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Biomembranes. (Available online 20 March 2013)
[3]Fei Liu, Dan Wu, Ken Chen. The Simplest Creeping Gait for a Quadruped Robot. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C, Journal of Mechanical Engineering Science, 2013. (online，doi: 10.1177/0954406212444987)
[4]Dan Wu, Libin Song, Ken Chen,Fei Liu. Modelling and hydrostatic analysis of contact printing microarrays by quill pins. International Journal of Mechanical Sciences, 2012, 54(1): 206-212. (SCI: 881AS)
[5]Dan Wu, Shunyan Zhou, Xiaodan Xie. Design and control of an electromagnetic fast tool servo with high bandwidth. IET Electric Power Applications, 2011, 5(2):217-223. (SCI: 752DC)
[6]Dan Wu, Ken Chen. Chatter suppression in fast tool servo-assisted turning by spindle speed variation. International Journal of Machine Tools & Manufacture, 2010, 50(12): 1038-1047. (SCI: 683BW)
[7]Dan Wu, Xiaodan Xie, Shunyan Zhou. Design of a normal stress electromagnetic fast linear actuator. IEEE Transactions on Magnetics, 2010, 46(4):1007-1014. (SCI: 572TG)
[8]Dan Wu, Ken Chen. Design and Analysis of Precision Active Disturbance Rejection Control for Noncircular Turning Process. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2009, 56(7): 2746-2753. (SCI: 466XD).
[9]Dan Wu, Tong Zhao, Ken Chen, Xiankui Wang. Application of active disturbance rejection control to variable spindle speed noncircular turning process. International Journal of Machine Tools & Manufacture, 2009, 49(5):419-423. (SCI: 430BI).
[10]Dan Wu, Ken Chen, Xiankui Wang. An investigation of practical application of variable spindle speed machining to noncircular turning process. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2009, 44(11):1094-1105. (SCI: 495HO)
[11]Dan Wu, Ken Chen, Xiankui Wang. Tracking control and active disturbance rejection with application to noncircular machining. International Journal of Machine Tools & Manufacture. 2007, 47(15): 2207-2217. (SCI: 233DB).
[12]Danpu Zhao, Jing Xu, Dan Wu, Ken Chen, Chengrong Li. Gait definition and successive gait-transition method based on energy consumption for a quadruped. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2012, 25(1):29-37. (SCI: 879QG)
[13]Dan Wu, Xiankui Wang, Tong Zhao, Weilong Lv. Application of active disturbance rejection to tracking control of a fast tool servo system. Proceedings of the IEEE International Conference on Control Applications, Toronto, Canada, 2005: 547-552. (EI: 2006259952183).
[14]Dan Wu, Xiankui Wang, Ken Chen, Wangmin Yi. Analysis and improvement for machining stability in noncircular turning. Proceedings of ASPE 19th Annual Meeting, Orlando, USA, 2004.
[15]Dan Wu, Xiankui Wang, Tong Zhao. Profile Precision Analysis and Enhancement for Noncircular Turning. Proceedings of the Second International Conference on Precision Engineering and Nano Technology, Changsha, China, 2002: 265-270.
[16]Dan Wu, Xiankui Wang, Zhizhong Li. oncurrent Process Planning for Machined Parts. Tsinghua Science and Technology, 2002, 7(5): 481-487.
[17]Dan Wu, Xiankui Wang, Zhiqiang Wei. Research on Key Techniques of Distributed Product Data Management. Proceedings of 5th International Conference on Progress of Machining Technology, Beijing, China, 2000: 847-852.
[18]Dan Wu, Xiankui Wang. Software Stiffness in Linear Motor Micro-feed System. Proceedings of the Sixth International Manufacturing Conference with China, Hongkong, 1993:449-451.
[19]Danpu Zhao, Dan Wu, Ken Chen. A Gait generation and Transition Method for Quadruped Walking Machine. High Technology Letters. (Accepted)
[20]Danpu Zhao, Dan Wu, , Yi Qiang, et al. The design of bionic joints: a lesson from synovial joints. Proceedings of the 1st International Conference on Bio-Medical Engineering and Informatics, Sanya, China, 2008: 788-792. (EI: 20083811570179).
[21]Danpu Zhao, Dan Wu, , Ken Chen. The mechanism and feasibility of self-assembly with capillary force. Key Engineering Materials. 2007, 335: 234-239. (EI: 20071210498649)
[22]Xiankui Wang, Dan Wu. Research on the Linear Motor Micro-feed Mechanism. Proceedings of the 11th International Conference on Production Research, Hefei, China, 1991: 1961-1964.
[23]Xiankui Wang, Dan Wu, Yuan Zhejun. Experimental Research on the Linear Motor Micro-feed Device with High Frequency Response, Long Travel and High Accuracy. Annals of CIRP, 1991,40(1):379-382.
[24]吳丹，周順燕，謝曉丹. 快速刀具伺服系統的精密自抗擾控制. 第29屆中國控制會議論文集. 2010, 6101-6106. 北京：2010.7.29~31. (EI: 20105113503685)
[25]吳丹, 謝曉丹, 王先逵. 快速刀具伺服機構的研究進展. 中國機械工程, 2008, 19(11):1379-1385. EI：20082911382698.
[26]吳丹，馮平法，劉莉. 創新生產實習模式，提高學生綜合素質. 清華大學教育研究, 2008, 29(sup.): 72-79.
[27]吳丹, 孫京海, 王先逵. 非軸對稱車削成型方法探討. 清華大學學報（自然科學版），2006, 46(11): 1832-1835. (EI: 20070510399859)
[28]吳丹, 王先逵, 趙旦譜, 等. 變速非圓車削關鍵技術研究. 上海大學學報, 2004, 8(8):1-5.
[29]吳丹, 王先逵, 易旺民, 等. 重複控制及其在變速非圓車削中的套用. 中國機械工程, 2004, 15(5):446-449. INSPEC: 8154007.
[30]吳丹, 王先逵, 趙彤, 等. 非圓車削中刀具運動實現方法. 清華大學學報: 自然科學版, 2003, 43(11):1472-1475. (EI: 2004148103118)
[31]吳丹, 王先逵, 魏志強, 等. 基於協同服務平台的分散式產品數據管理. 清華大學學報, 2002, 42(6): 791-794. (EI: 2002417130770).
[32]吳丹, 王先逵, 魏志強, 等. 異地數位化產品定義及管理的關鍵技術研究. 機械工程學報, 2002, 38(11): 71-74.
[33]吳丹, 王先逵, 魏志強. 飛機產品數位化定義技術. 航空製造技術, 2001, (8): 21-25.
[34]劉飛，吳丹，陳懇，宋立濱，潘玉龍. 微陣列製備機器人分向前饋誤差補償控制. 清華大學學報，2010. （已錄用）
[35]潘玉龍，吳丹，宋立濱，劉飛，陳懇. 多孔板微陣列製備機器人系統的設計. 機器人. 2010. （已錄用）
[36]謝曉丹，王博超，吳丹. 電磁驅動快速刀具伺服機構的電磁場和驅動力. 清華大學學報（自然科學版）, 2008, 48(8): 1298-1301. (EI: 20083611520701)
[37]呂偉龍, 吳丹, 王先逵, 等. 自抗擾精密跟蹤運動控制器的設計. 清華大學學報（自然科學版）. 2007, 47(2): 190-193. (EI: 20071610558158)
[38]趙旦譜, 吳丹, 陳懇. 毛細力驅動自組裝定位原理. 清華大學學報, 2005, 45(11): 1480-1483. (EI: 2006049663742)
[39]易旺民, 吳丹, 高楊, 等. 用於非圓車削的離散重複控制算法. 清華大學學報: 自然科學版, 2004, 44(8):1064-1066. (EI: 2004488687128)
[40]王先逵, 吳丹, 劉成穎, 等. 製造自動化技術的發展方向. 航空製造技術, 2002, (5): 17-20.
[41]王先逵, 吳丹. 製造技術中的模糊邏輯決策研究. 中國機械工程, 2000, 11(2): 157-162.
[42]王先逵, 吳丹, 劉成穎. 精密加工和超精密加工技術綜述. 中國機械工程, 1999, (5):570-576.
3. 發明專利
[1]一種整體式的點樣針清洗裝置. ZL 200910241631.1, 2011年授權. （排名第1）
[2]一種輪足兩用機器人腿. ZL 200810057401.5, 2011年授權. （排名第1）
[3]管道噴塗機器人及其作業軌跡規劃方法. ZL 200910090827.5, 2011年授權. （排名第4）
[4]輪足兩用式移動機器人. ZL 200810056851.2, 2010年授權. （排名第1）
[5]仿生輪足兩用式機器人. ZL 200810057399.1, 2010年授權. （排名第1）
[6]紙漿模塑製品的複合成形方法. ZL 98126393.3, 2003年授權. （排名第3）
[7]高頻響大行程高精度微進給裝置. ZL 95107471.7, 2000年授權. （排名第2）
[8]金剛石微粉砂輪的軟彈性修整法. ZL 95105340.X, 2000年授權. （排名第3）
研究概況
在精密超精密加工方面，研製出頻寬為200Hz和10kHz的兩種快速刀具伺服系統（Fast Tool Servo，FTS），解決了快速刀具伺服機構行程和頻響之間的矛盾，以及FTS精密運動控制問題，並分別套用於精密非圓車削和非軸對稱微結構表面的超精密車削中。將變速加工引入非圓車削，從理論上揭示了變速加工提高非圓車削穩定性和精度的機理，建立了實際套用變速加工的有效方法。通過理論建模與有限元分析，闡明了超精密非軸對稱車削成形機理。此外，結合國家國防重大需求，深入開展碳纖維複合材料/鈦合金疊層構件高效精密制孔機理與工藝研究，從理論上揭示疊層構件精密成形機理和刀具磨損機制，探索實現新型制孔工藝，滿足軍工重點型號工程套用需求。
在生命科學精密微操作方面，作為項目負責人，承擔了863重點項目“生命科學微量樣品自動化操作設備”。提出原位冷凍研磨離心的蛋白質提取方法，解決了現有方法效率和蛋白回收率低的問題；建立了狹縫針接觸分樣的動力學模型，從理論上揭示了狹縫針微陣列製備的機理，研製成功生物樣品微陣列製備系統，並在軍事醫學科學院、南京大學等多家單位進行示範套用。在國家自然科學基金資助下，以細胞顯微注射為背景，首次利用耗散粒子動力學方法，建立了綜合細胞骨架與細胞膜特性的細胞微結構模型，並與美國麻省理工學院力生物學實驗室合作，深入研究細胞力學特性和損傷機理，以提高顯微注射操作效率和細胞成活率。
獲獎記錄
清華大學教學成果二等獎：傳承求實作風，踐行求真理念，培育求新思維——機械工程及自動化專業生產實習探索與實踐（2010）；
清華大學教學成果二等獎：機械大類培養模式下製造工程基礎平台課的創建與實踐（2010）；
北京市教學成果一等獎：機器人創新設計實踐教學研究－探究課、SRT、科技競賽相銜接的教學模式探索（2009）；
清華大學實驗技術成果一等獎：MOS仿人足球機器人實踐教學平台（2008）；
國家教委科技進步二等獎：基於大行程微位移機構的智慧型中凸變橢圓活塞數控車削系統（1997）；
國家教委科技進步二等獎：集成化智慧型化計算機輔助工藝設計系統（1996）。
