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董惠娟

姓名 董惠娟
教师编号 91218
性别 董惠娟
学校 哈尔滨工业大学
部门 机电工程学院
学位 董惠娟
学历 董惠娟
职称 教授
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基本信息 成果视频 论文及专利 国际学术交流 桃李芬芳 科研项目 招生及教学信息 新页签 新建主栏目 基本信息 名称 董惠娟,女,汉族, 机器人技术与系统国家重点实验室/机电控制及自动化系,教授,博士生导师, http://mp.weixin.qq.com/s/mveoDN_W1J6Paq1OEenCKQ 先后主持承担国家自然科学基金三项、国家科技支撑计划、国家外专项目、以及一批省部级重点项目等。 作为第二获奖人:2012年获得黑龙江省科学技术进步二等奖,2011年获得黑龙江省高校科学技术一等奖。 招生信息 名称 硕士招生计划及研究方向 2024年招生计划2人 1、水陆两栖声驱移动机器人研制及其位姿调控技术 2、适用于超声检测的超声电源关键技术 (招收2024年入学硕士研究生2人,已招满) 博士招生计划及研究方向 2023年招生计划1人 1、声驱移动机器人声悬浮和运动机理 荣誉称号 名称 2002年 获黑龙江省科学技术进步三等奖,排名第二 2011年黑龙江省高校科学技术一等奖,排名第二 2012年 获黑龙江省科学技术进步二等奖,排名第二 教育经历 名称 1986年-1990年, 就读于哈尔滨工业大学, 精密仪器系,本科 1993年-1996年, 就读于哈尔滨工业大学, 机电控制及自动化专业,硕士 1996年-1999年,就读于哈尔滨工业大学,机电控制及自动化专业,博士 2003年-2005年,就读于英国伦敦城市大学,工程与数学科学学院,博士后 工作经历 名称 时间 工作经历 1997年12月至2001年7月 哈尔滨工业大学机械电子工程专业,讲师 2001年7月2012年12月 哈尔滨工业大学机械电子工程专业,副教授 2012年12月至今 哈尔滨工业大学机械电子工程专业,教授 二维驻波声场驻波传输 名称 二维驻波声场行波传输 名称 声表面波驱动微液滴沿“HIT”轨迹移动 名称 双贴片式可换向可调速行波驱动平台 名称 超声驻波悬浮 名称 超声驻波悬浮 名称 超声驻波悬浮(多层) 名称 超声驻波悬浮(单层) 名称 超声驻波声场中的蚂蚁 名称 驻波声场中养殖斑马鱼 名称 大物体驻波悬浮实验 名称 双换能器超声悬浮装置 名称 驻波 声场中的纵向传输 名称 双换能器超声行波悬浮传输 名称 驻波声场中超声悬浮传输 名称 双向行波超声悬浮传输 名称 行波超声悬浮传输铁片 名称 在1X2换能器阵中驻波传输 名称 20KHz~~35KHz超声电源 名称 材料粉末分离 名称 10MHz~~150MHz超声表面波电源 名称 论文汇总 名称 Year No Details 2024 2023 83 Guanyu Mu , Huijuan Dong*, Tong Sun , Kenneth T.V. Grattan, Zhiguang Wu, and Jie Zhao*,A Switching Method for Traveling/Standing Wave Transportation Modes in TwoDimensional Acoustic Fields using a Dual-Transducer Support Structure,Ultrasonics Sonochemistry, (Dec, 2023,106724 ) 82 Guanyu Mu, Yu Qiao, Mingyang Sui, Kenneth.T. V. Grattan, Huijuan Dong* and Jie Zhao*, Acoustic-propelled micro/nanomotors and nanoparticles for biomedical research, diagnosis, and therapeutic applications,Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 11:1276485, 2023 81 Jiang Wu, Lipeng Wang, Fuxin Du , Guoteng Zhang, Jianye Niu, Xuewen Rong , Rui Song, Huijuan Dong *, Jie Zhao, Yibin Li , A two-DOF linear ultrasonic motor utilizing the actuating approach of longitudinal- traveling -wave/bending-standing-wave hybrid excitation. International Journal of Mechanical Sciences, 2023, 108223, 80 Zhang, Leifeng, Changle Li*, Huijuan Dong, Xiaojing Liu, Tong Sun, Kenneth TV Grattan, and Jie Zhao. 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ISIST’99,1999,8:651~654 1998 2 董惠娟, 张广玉,张其馨,蔡鹤皋,聂英华. 超声钻削加工工具更换问题的探讨,航空精密制造技术 Vo1.34, No.2, 1998:14~16 1997 1 张其馨,董惠娟,蔡鹤皋,张广玉,聂英华. 超声发生器频率跟踪的控制. 电加工. 6.1997: 13~16 已授权发明专利 名称 董惠娟,隋明扬,石胜君,孟繁斌, 一种内容可扩展的直线位置控制教学实验系统和方法(发明)专利申请号,201811440889.X,申请日期2018/11/29,授权公告日:2020年08月 董惠娟,赵杰,隋明扬, 一种多机电参数可调的内容可扩展的角位置伺服教学实验装置(发明)专利申请号,201811440773.6,申请日期:2018/11/29授权公告日:2020年8月 董惠娟,赵杰,孟繁斌,一种混合材料粉末的超声驻波分离装置(发明)专利申请号2018108661265,申请日期:2018/8/1专利号:ZL201810866126.5.授权公告号:CN109201497B。授权公告日:2020年05月12日 董惠娟,赵杰,隋明扬,一种可实现悬浮长距离传输的超声驻波悬浮传输装置,(发明)专利号ZL 201810867094.0, 授权公告号:CN108773681 B.申请日期:2018/8/1, 授权公告日:2020年02月07日 董惠娟,赵杰,贾串玲,贾龙飞,对置式超声驻波悬浮传输装置及超声驻波悬浮和传输方法,(发明)专利号ZL201710671400.9。授权公告号:CN107814205 B,公开号:CN107814205A,申请日期:2017/8/8,生效日期:2019/4/19 张广玉; 顾海栋, 董惠娟;何俊;徐宁,基于光纤布里渊散射的分布式流体压力和温度同时测量装置及测量方法,201210154746.9(发明),申请日期:2012/5/18,生效日期:2015/3/11 张广玉; 董惠娟; 宋文平;张如意;张海兵. 自发电式注水井高压叶轮流量计. 200910072932.6 (发明) 公开号:CN101655008A,申请日期:2009/9/18,生效日期:2012/7/4 张广玉,董惠娟,何俊,林发枝,杨衎,朱丙奇. 一种基于布里渊散射光时域反射分布式光纤传感系统及利用该系统的井下温度监测方法.专利申请号:201010109410.1(发明)申请日期:2010/2/11,生效日期:2013/5/8 周智,董慧娟,张小政,欧进萍.光纤光栅位移计.专利申请号:200620021099.4(实用新型),申请日期:2006.6.26,生效日期2007/8/22 董惠娟,穆冠宇,王强,赵杰,孟繁斌,一种可用于超声长距离悬浮传输装置及支撑距离确定方法(发明),专利申请号,ZL201910764676.0,申请日期2019/08/19,授权公告日2121年2月5号 董惠娟、孟繁斌、穆冠宇、赵杰,一种适合于超声长距离悬浮传输的驻波比调节方法(发明)专利申请号,202010223377.9,申请日期:2020/03/26,授权公告日2121年3月 赵杰、穆冠宇、孟繁斌、董亚北、董惠娟,一种基于激励相位的超声悬浮传输距离的补偿方法,发明专利申请号:202010262341.1,申请日期2020/04/06,授权公告日:2021年7月23 董惠娟、李谋、赵杰、穆冠宇,一种基于激励相位差调制超声传输换向控制方法,发明专利申请号:ZL202011517385.0,申请日期:2020/12/21,授权公告日:2022年6月21号 ICAC国际会议 名称 22thInternational Conference on Automation and Computing,held from 07/23/2016--08/25/2016 in University ofEssex, Colchester, UK. ASME国际会议 名称 25thASME Information Storage and Processing Systems 2015 Conference, held from06/14/2015--06/17/2015 in Kobe International Conference Center, Kobe, Japan ASME国际会议 名称 23thASME Information Storage and Processing Systems 2013 Conference,held from 06/23/2013--06/25/2013 in Santa Clara, CA,USA ICU2017国际超声大会 名称 2017 International Congress on Ultrasonics has been held at the Hawai’i Convention Center in Honolulu, HI USA between 12/18/2017-12/20/2017 ICU2019国际超声大会 名称 2019 International Congress on Ultrasonics, ICU 2019, Bruges ,Belgium, September 3-6, 2019 博士研究生 名称 序号 姓名 入学(年) 毕业(年) 论文题目 导师/副导师 1 武剑 2006 2010 原油超声波防蜡降粘处理系统的关键技术 董惠娟(副) 2 顾海栋 2009 2013 基于分布式光纤布里渊频移的液体压力检测技术研究 董惠娟(副) 3 王继龙 2014 董惠娟 4 韦若鹏 2017 董惠娟 5 穆冠宇 2019 董惠娟 6 孙志尧 2019 董惠娟 7 隋明扬 2021 董惠娟 8 硕士研究生 名称 序号 姓名 入学(年) 毕业(年) 论文题目 1 岳通 2002 2004 小孔超声加工振动系统及其匹配技术的研究 2 刘刚峰(金牌) 2003 2005 大型弯管冷成形计算机数值模拟及模具参数的优化 3 李威 2003 2005 两轮自平衡机器人控制系统研制 4 张小政 2004 2006 工程化光纤光栅系列传感器的研究与开发 5 李庆阳 2004 2006 玻璃材料的摩擦磨损性能测试及其装置的研制 6 孟庆顺(金牌) 2005 2007 大型起重工程船吊钩减摆系统的研究 7 赵华振 2005 2007 背景/目标测量仪关键部件的设计与有限元分析 8 丁立超 2005 2007 月球探测器软着陆缓冲机构方案设计及关键技术研究 9 郭鑫民 2005 2007 便携式铁路巡检电子记录仪的研制 10 郑练 2006 2008 硬脆材料超声旋转套料加工系统的研制 11 金鑫 2006 2008 基于光纤传感器的油井套损监测系统 12 毕元波 2006 2008 桥梁结构健康监测无线传感器网络的设计与实验研究 13 张冲 2006 2008 油田抽油机运行状态远程监测系统研究 14 于昌江 2006 2008 油田分层注水智能测调仪的研制 15 杜国飞 2007 2009 基于中压电力线载波的油井视频监控系统关键技术研究 16 张如意(银牌) 2007 2009 自发电式注水井压力流量监测系统的研制 17 余辉 2007 2009 基于小波的空间典型活动件振动监测和诊断 18 王林 2007 2009 硬盘磁头悬架窝点与舌尖的微动接触力学分析及仿真研究 19 张慧(银牌) 2008 2010 原油超声电磁复合防蜡的实验研究 20 殷凤雷 2008 2010 基于光纤传感技术的套管应变及管外压力的在线监测技术 21 白良浩 2008 2010 水力深穿透射孔自进式喷头流场及破岩的数值模拟研究 22 包为刚 2009 2011 基于非对称式自动稳速控制方法的超声波电源研制 23 陈华男(银牌) 2009 2011 油田双电机式注水井测调臂研制 24 刘仁兵(银牌) 2010 2012 SAGD注汽井筒温度梯度模型与温度监测系统研究 25 蔡勇 2010 2012 基于Bragg光栅的井下流量在线检测理论研究 26 王嗣颖 2011 2013 基于光纤传感油藏井下产液剖面监测技术研究 27 杨少鹏 2011 2013 基于光纤传感的生产井动液面实时监测技术研究 28 郭木铎(金牌) 2012 2014 超声驻波声悬浮能力及其稳定性仿真与实验 29 王光 2012 2014 井下产液剖面油水两相流量测量技术研究 30 贾串玲(金牌) 2013 2015 超声驻波悬浮传输装置的研制与实验 31 高强 2013 2015 基于换能器阵的超声驻波悬浮传输控制及实验研究 32 Panayiotis Papouris 2013 2015 Simulation and Optimization of Acoustic Field 33 刘帅 2014 2016 基于混合调制的粒子驻波悬浮传输轨迹仿真与实验 34 王宁(金牌) 2014 2016 超声驻波悬浮/传输稳定性仿真与实验研究 35 贾龙飞(金牌) 2015 2017 对置式换能器阵声场性能仿真与实验 36 赵垒 2015 2017 大型救援装备机械臂多约束下安全工作范围研究 37 毛春程 2016 2018 对置式换能器的超声驻波悬浮传输仿真与实验 38 拦斌 2016 2018 粉末材料的超声驻波分离仿真与实验研究 39 王强 2017 2019 大物体超声悬浮和长距离传输的仿真与实验 40 杨泽浩(金牌) 2017 2019 基于声表面波的微操控器件研制及实验 41 李灏宇 2018 2020 基于声表面波驱动的微粒分选器仿真及实验设计 42 张驰 2018 2020 基于SSAW驱动的三维微超控装置设计与仿真 43 隋明扬 2019 2021 声表面行驻波混合驱动的微液滴传输实验研究 44 孟繁斌 2019 2021 压电自驱动超声运动平台的研制与实验 45 董亚北 2020 2022 基于双换能器支撑结构的超声驻波悬浮及传输实验研究 46 姚光琦(金牌) 2020 2022 变节线声表面波驻波声场驱动的粒子分选实验研究 47 明德勇 2021 2023 48 李谋 2021 2023 49 夏景泽 2021 2023 50 王子昊 2022 51 庄舒豪 2022 52 吴光顺 2022 53 乔宇 2022 54 科研项目 项目名称 水陆两栖声浮移动机器人的悬浮与运动机理研究(52275014) 项目来源 国家自然科学基金 开始时间 2023.01 结束时间 2026.12 项目经费 54万 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 进行中 简单介绍 项目名称 声浮水陆两栖移动机器人(G2022179030L) 项目来源 科技部国家外专局 开始时间 2023.01 结束时间 2024.12 项目经费 37万 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 进行中 简单介绍 项目名称 多场耦合作用下液滴的超声驻波悬浮及运动机理研究 项目来源 国家自然科学基金项目(51675140) 开始时间 2017.1 结束时间 2020.12 项目经费 ¥62万元 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 基于多场耦合效应的油水井套管全寿命分布式光纤在线健康监测 项目来源 国家自然科学基金(51074059) 开始时间 2010-12-01 结束时间 2013-12-01 项目经费 ¥35万元 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 复杂曲面扫查系统及力学性能成像软件开发 项目来源 国家重点研发计划,“国家重大科学仪器设备开发专项”(2018YFF01012304) 开始时间 2018.01 结束时间 2021.12 项目经费 ¥357.5万元 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 大型破拆装备的关键救援作业属具的研制与开发 项目来源 国家科技支撑计划(2015BAK06B00) 开始时间 2016.1 结束时间 2018.12 项目经费 ¥32.85万元 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 基于驻波比的长距离超声悬浮传输控制技术 项目来源 机器人技术与系统国家重点实验室(哈尔滨工业大学)(SKLRS202003B) 开始时间 2020.1 结束时间 2021.12 项目经费 ¥20万元 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 微量活体细胞超声驻波悬浮运动机理研究 项目来源 机器人技术与系统国家重点实验室自主课题(SKLRS201506B) 开始时间 2015.1 结束时间 2016.12 项目经费 ¥20万元 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 数字化油田关键装备 项目来源 哈尔滨市科技局 开始时间 2012-12-01 结束时间 2012-12-01 项目经费 ¥15万元 担任角色 负责 项目类别 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 复合材料界面的超声表面改性技术的研究 项目来源 哈尔滨市基金(2003AFQXJ037) 开始时间 2004-12-01 结束时间 2007-12-01 项目经费 ¥8万元 担任角色 参与 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 原油超声电磁复合防腊机理及相关技术研究 项目来源 国家自然科学基金(50674036) 开始时间 2006-12-01 结束时间 2009-12-01 项目经费 ¥29万元 担任角色 参与 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 结构振动控制的电磁驱动、换能/储能HMD系统 项目来源 国家自然科学基金(50608026) 开始时间 2006-12-01 结束时间 2009-12-01 项目经费 ¥20万元 担任角色 参与 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 奖项成果 奖项名称 便携式多功能超声加工机的研究 获奖时间 2002 完成人 张广玉,董惠娟等 所获奖项 黑龙江省科学技术进步三等奖 简单介绍 奖项名称 原油超声电磁复合防蜡技术 获奖时间 2011 完成人 张广玉,董惠娟等 所获奖项 黑龙江省高校科学技术一等奖 简单介绍 奖项名称 原油超声电磁复合防蜡技术 获奖时间 2012 完成人 张广玉,董惠娟等 所获奖项 黑龙江省科技进步二等奖 简单介绍 研究领域 名称 功率超声波应用技术 光纤传感技术 主要研究方向: 研究方向之一:压电超声换能器声作用机理及应用。 功率超声已经在许多领域的应用取得了显著的效果,而不同声负载、不同变化规律使超声换能器或换能器阵列的形式、声学参数、声压分布、以及控制方式上具有明显的特殊性,因此,探索负载对超声场的作用机理成为换能器(阵列)设计、声参数确定、机电转换效率提高、以及声能量最大传递的必备支撑基础。本研究将为诸如复合材料、硬质合金等难加工材料的超声加工或机械超声复合加工奠定理论基础,解决有载换能器声参数设计,提高此类特种材料的机械加工性能和整体构件的综合力学性能,加速其在各领域尤其是航空航天领域的应用;本研究将推动超声表面改性处理的应用,针对表面改性处理中非刚性声负载,解决换能器设计、换能器阵列形式、各单元声参数匹配、声作用形式、以及各单元谐振频率的协调等难题,此类应用如超声清洗、超声水污染治理、芳纶/环氧复合材料超声表面改性、原油超声防蜡降粘处理等。 研究方向之二:基于FBG/BOTDR/ROTDR光纤传感网络的全寿命分布式光纤在线健康监测。 光纤传感器以其抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、长距离传输损耗小(<0.2dB/100km,5km以内近似零损耗)、结构简单、尺寸小(外径仅125μm),便于将其封装至直径几毫米的FRP中,在建筑、桥梁、海上石油平台、航空航天等各领域作为监测元件成为全寿命分布式在线健康监测的一种全新的方法。由不同敏感参数、不同传感精度和解调方式组成的FBG/BOTDR/ROTDR光纤传感网络,可以通过不同的封装形式对多种物理量多参数进行测量,研究其温度场与多载荷力场的耦合作用机理,补偿温度、在线辨识与定量表征非均匀多载荷力的成为这种全新监测方法的关键。本研究的特点“在线、实时、全寿命、分布式监测”以及“多种物理量多参数的在线辨识与定量表征”将会促进井下实时、动态监测技术的发展,不仅能在线监测套管健康,指导各生产阶段、优化钻井工艺、实现分层注水采油的智能化。而且还能解决油田中智能完井系统中瓶颈技术,推动我国在在智能井技术方面的研究和其工程应用,以及海上油气田开发战略的实施。本研究还将推动航天航空器大型复合材料构件的在线结构健康监测与安全评价,埋入式光纤传感网络作为大型复合材料构件的“神经网络”,形成智能复合材料构件,促进复合材料在航天航空器中的推广应用。最终将光纤复合材料结构、光纤传感系统、及光纤通信系统融为一体,未来的航天飞行器将是“借助光飞行”的安全可靠系统。 团队成员 名称 张广玉, 教授,博导,研究方向: 航天地面装备机电一体化技术,微纳机电系统与控制技术,石油装备机电一体化技术; 王武义, 教授,博导,研究方向: 空间机构与系统技术,超声波应用技术,光纤传感检测技术; 陈志刚,副教授,研究方向:机电一体化技术,航天地面模拟及测试技术,空间对接技术 何俊,讲师,研究方向:光纤传感技术 科研项目 招生信息 名称 硕士招生:自2001年已招收硕士研究生53人,已毕业46人,其中,8人获金牌,4人获银牌; 现拟每年招收2名硕士研究生。 博士招生:指导博士生9人,已毕业2人; 现拟每年招收1名博士研究生。 讲授课程 名称 一、机电控制系统分析与设计 简介: 本门课以实际工业生产中机电控制系统的功能和具体技术指标要求为对象,培养学生了解实际机电控制系统的常见功能和要求的控制参数指标,学会合理地进行技术指标分解与分配、进行系统的组成设计、系统数学模型建立、系统性能分析、校正网络设计等方面的技能。 二、机电系统计算机控制 简介: 本门课程主要讲述计算机控制机电系统的基本组成和分类、机电控制系统的基本概念和主要技术指标、Simulink仿真工具箱介绍、信号采样与采样定理、Z变换、差分方程、脉冲传递函数与计算机控制系统理论分析、直流伺服电机的速度控制原理、包括模拟PID调节规律的离散化、数字PID的改进算法、数字控制器的参数整定方法、数字控制器的等价离散化设计方法、对数频率特性设计法、主要包括最少拍随动系统的设计、最少拍系统的局限性、最少拍无纹波系统设计、最少拍系统的改进、达林算法、计算机控制系统的硬件设计、控制系统的软件设计、数字滤波、控制系统的电磁兼容设计、控制系统的逻辑控制和故障处理、一个现代直流伺服控制系统的设计实例。 三、机电系统控制基础 简介: 《机电系统控制基础》是机电工程学院的全院平台课。本课程针对机电系统讲解自动控制的基本理论、自动控制系统的分析方法、设计方法及其在机械工程自动控制系统中的应用。通过工程实例分析与实验使学生掌握自动控制的基本概念、控制系统在时域和频域中的数学模型建立、单输入单输出线性时不变系统稳定性和稳态误差的分析、线性控制系统的设计校正方法。 主编教材 名称 董惠娟, 石胜君,彭高亮 , 《机电系统控制基础》 哈尔滨工业大学出版社,“十三五”国家重点图书出版规划项目 教学项目资助 名称 1、2010年,主持,“机电控制系统分析与设计”课程继续建设,“985”工程; 2、2013年,主持,教学方法与考试方法改革研究项目(Ⅲ期); 3、2016年,主持,面向“卓越人才培养模式”的机电系统控制基础课程教学方法改革,高等教育科学研究“十三五”规划课题; 4、2017年,主持,“【机电系统计算机控制】教学方法创新”,黑龙江省教育厅; 5、2017年,主持,【机电系统控制基础”在线开放课程建设】

董惠娟
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SCI学术指导