针对一些工业运行过程受到的随机性负载扰动情况，研究并运用了负载扰动 R 指标进行系统性能评价及控制器参数优化，提高控制系统性能。首先，给出 R 指标的定义与具体的计算原理，利用 MATLAB/Simulink 确定 R 指标的取值范围并给出控制器参数优化建议表。然后，与其他常用性能评价指标进行对比分析，对比结果说明 R 指标可以正确衡量系统性能。最后，基于 GenSystem 平台进行 R 指标在线计算并给出回路优化建议。R 指标在应用时无须知道回路的模型信息，仅通过在线采集、存储和分析控制回路的运行数据，就可以实时地对控制回路的性能进行监测和评价，从而指导和帮助操作人员维护系统的正常运行。
针对工控燃气监控与数据采集(supervisory control and data acquisition, SCADA)系统中间人攻击，提出了一种基于单分类支持向量机(one-class support vector machine,OCSVM)的入侵检测方法。首先，该方法根据燃气 SCADA 系统中各门站的重要性程度进行等级划分，以实现入侵检测的定位，即确定攻击发生于哪一层。其次，该方法引入时间戳作为扩张的特征，解决了实际中燃气 SCADA 系统日常检修和维护等行为对入侵检测系统的影响。为了验证该方法的实际效果，依托燃气 SCADA 仿真平台，设计了多组对比实验。实验结果验证了该方法的有效性和优越性。
延时是数字控制系统中不可避免的环节，但延时环节的加入会改变系统的相频特性，减小系统的相角裕度，从而影响系统稳定性。随着技术的不断进步，低延时控制逐渐成为主流，然而不当延时的加入易使系统不稳定。以采用有源阻尼的电感-电容-电感型有源电力滤波器(active power filter, APF)为例，建立了其离散域下的电流环控制模型，并使用等效方法得到连续域下的等效控制模型，从而系统地分析了控制延时对系统稳定性的影响，进一步提出了一种计算保持系统稳定的控制延时时间范围的方法。另外，给出了一种优化固定延时系统稳定性的思路。APF 有源阻尼系统的实验结果验证了理论分析和所提方法的正确性。
为了帮助老年人、残疾人及康复中后期的下肢功能损伤患者进行自我康复训练和日常活动，提出了基于表面肌电信号的关节角度预测方法和主动控制外骨骼触发步态切换策略。采用基于 BP 神经网络的控制器预测关节角度，采集腿部 6 块肌肉的表面肌电信号，利用均方根对其进行特征提取。然后将信号数字归一化后定向到 BP 神经网络模型作为输入，关节角度作为输出。根据输出角度识别人体步态切换意图并主动控制外骨骼触发相应的步态。受试者穿戴外骨骼进行在线实验。实验结果表明，所提方法具有较好的实时性和准确性，在自我康复训练和辅助行走等方面具有广阔的应用前景。
无刷直流电机(brushless direct current motor, BLDCM)是一种非线性的系统，传统比例积分(proportional-integral, PI)控制存在响应速度慢、动态性能差等问题。针对无刷直流电机运行过程的精准控制存在系统不确定性问题，通过将时变论域、变积分逻辑、区间二型模糊集合综合判断与模糊比例积分微分(proportional-integral-derivative, PID)控制规则相结合，提出了一种新型的二型模糊变积分 PID 控制器，解决了传统 PI 控制与一型模糊控制的转速跟踪不足、容易偏离目标转速等问题。仿真结果表明，将二型模糊变积分 PID控制算法应用在双闭环调速系统中，获得了更快的转速响应速度、更强的鲁棒性以及更小的超调量，所提方法为无刷直流电机系统提供了新的控制思路。
