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项目一：

哈密顿动力系统的扭转动力学方法及应用

2022年5月23日，由我校和苏州大学共同合作完成的项目“哈密顿动力系统的扭转动力学方法及应用”获得广西自然科学技术奖二等奖。

哈密顿动力系统是动力系统的前沿研究领域之一，在KAM理论、Arnold扩散、Aubry-Mather理论、不动点定理以及指标理论等方面出现了世界上一大批具有重要影响力的工作。该项目研究哈密顿动力系统的扭转动力学方法及相关应用。解决了相对场下非调和振子Littlewood解的有界性问题，改进和推广了Poincaré-Birkhoff扭转定理，刻画了二阶（渐近）线性碰撞振子解的周期动力学机制，指出了经典Massera定理在非平凡解意义下对碰撞系统的无效性。

首次引入脉冲旋转角差的概念，建立了非光滑脉冲哈密顿动力系统周期解的扭转动力学研究框架，刻画了脉冲哈密顿动力系统解的周期动力学机制。将脉冲生育和状态反馈脉冲治疗策略同时引进传染病模型中，提出了高效的控制传染病的策略。建立了借助于极小轨道研究周期解存在性的新方法，借助非完整约束推导出了耗散的Eluer-Lagrange方程，架起了接触哈密顿系统与非完整约束问题之间的桥梁，给出了非紧致流形上解半群及其图收敛的判别。8篇代表作在SIAM J. Math. Anal.、J. Differential Equations、Sci. China Math.等高水平数学期刊上发表，8篇代表性论文Web of Science 核心合集(SCIE、CPCI-S) 他引170次，SCI他引166次。研究成果被 Phil. Trans. R. Soc. A，Celestial Mech. Dynam. Astronom.，J. Math. Pures Appl.，Nonlinearity等期刊引用。

该项目主要完成人为刘期怀教授、钱定边教授、蒋贵荣教授。成果第一完成人刘期怀教授为桂林电子科技大学常微分方程与动力系统科研团队的负责人。常微分方程与动力系统团队现有教授7人，博士生导师3人。主要研究方向包括：哈密顿系统的周期与拟周期动力学；极限环分支与奇异非线性波方程；时滞差分和脉冲微分方程；复杂网络与混沌同步。近年来，团队成员主持国家级项目14项，省部级项目20余项，在SIADS，JDE，IEEE TCNS，IEEE TC， IEEE TSMC，中国科学等国内外重要学术刊物上发表SCI论文200余篇，获广西自然科学奖二等奖2项、广西自然科学奖三等奖3项。

团队合影

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项目二：

机械故障多域精益诊断关键技术与应用

《机械故障多域精益诊断关键技术与应用》获得2021年广西技术发明奖二等奖，该成果发明了机械装备在二维时频图k像域、一维振动信号域和油液分析域等多域特征提取技术，革新了装备振动异常识别、故障溯源和产品开发新方法，推动了原装备性能提升及减震降噪技术发展，提高了易损部位强度，从根本上降低装备的故障率、提升了产品应用附加值。

重大装备长期在恶劣工况下运行，其核心部件发生故障后极易导致灾难性事故，造成重大经济损失和人员伤亡。项目解决了现有故障诊断技术存在诸多难题。针对城市轨道列车、重型汽车、非标自动化装备等采集能反映目标装备状态的多域特征信息，如二维时频/图像、一维振动信号和油液磨损颗粒等，在时频图像域、振动信号域和油液分析域分别发明了时频/图像压缩感知与重构、自适应多小波变换多重与微弱特征提取以及融合振动的油液磨粒检测等技术，实现了机电装备机械故障诊断的实时性、全面性和准确性等精益特性，项目技术在高端装备的故障溯源、减振降噪、结构改进和优化设计等方面获得重要应用，产生重大的经济效益和社会效益。

国民经济领域的轨道列车、重型汽车、自动化装备等重大装备，如其服役期可以占据整个装备全生命周期的90%以上，运行中未能及时发现的机械故障极易导致灾难性事故。重大装备的故障的灾难性与突发性，折射出高端机械装备状态监测与故障诊断的必要性与紧迫性。目前现有机械故障诊断技术存在大维度时频数据实时性差、故障特征信息提取不全、油液磨粒检测装置精度低和功能少等实际难题。

项目研究起始时间为2011年6月到2019年6月，形成的成果为：1）发明了非平稳信号时频域稀疏表示与压缩感知方法，首创了时频图像域的二维信息压缩重构和阶比谱技术，解决了大维度时频数据采集实时性差难题；2）发明了机电装备一维振动信号域的多重特征提取方法，首创了自适应集成多小波构造与冗余分解特征提取技术，解决了故障特征信息提取不全问题；3）发明了油液磨粒检测及融合振动的动态检测方法，解决了油液磨粒检测装置精度低和功能少的难点。

本项目共授权发明专利52项、软件著作权12项，发表SCI论文55篇，累计SCI引用400余次。受到C.Narduzzi教授、E.Sejdic教授和A.Ramadass教授等知名专家多次引用和评价。成果成功应用于北京、广州等城轨列车传动系统故障检测、重型卡车驾驶室振动溯源与减震降噪、非标自动化装备检测、舰载天线传动系统特征提取等领域，共取得经济效益11.5亿元。

项目团队带头人王衍学，男，博士、教授、博士生导师。何水龙教授、蒋占四教授、唐荣江研究员、鲍家定副教授、郑伟光副教授、胡超凡博士等项目团队核心成员研究领域为汽车动力学建模分析、动态信号处理与特征提取、装备故障诊断与主动控制、剩余寿命预测与健康管理、无损检测与嵌入式系统、结构健康监测与损伤评估等。团队在国内外重要学术期刊发表SCI、EI检索论文100余篇。

通常提出方法在处理仿真和实验数据时效果好，但在实际工程中表现不佳。因为实际运行工况中装备大部分处于工况复杂，振动信号为异常非平稳信号。为了解决工程难题团队通常带领研究生深入企业一线，不断采集和获取工程数据，对算法进行改进和更新，坚信实践是检验真理的唯一标准，所有方法都瞄准应用于工程上解决工程问题的方法。

项目全程有学生参与，共培养博士研究生3人，硕士研究生56人。

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项目三：

III-V族微波器件及芯片关键技术与光电应用

2022年5月23日，由我校和中国电子科技集团公司第三十四研究所、复旦大学、河北半导体研究所(中国电子科技集团公司第十三研究所)等共同合作完成的项目“III-V族微波器件及芯片关键技术与光电应用”获得2021年度广西技术发明二等奖。该成果提出以半导体材料生长为突破口，系统开展III-V族半导体材料外延与微波固态电子器件、微波毫米波芯片及多功能MMIC芯片设计、光电封装集成等研究工作，构建起异质集成与异构集成相结合的微波光子技术与应用的新路线，针对的是应用于卫星通信中的固态微波毫米波器件和单片微波集成电路（MMIC）芯片，主要解决固态毫米波芯片在高分辨率应用中的若干个卡脖子痛点问题，填补了国内的空白。

该项目基于金属有机化合物化学气相淀积（MOCVD）技术的新型多级高/低温的磷化铟/铟铝砷缓冲层生长、高/低温应变层的复合缓冲层生长等关键技术，针对低噪声放大器（LNA）在光收发应用中受限于微波动态范围，研究了基于GaAs、GaN衬底不同III-V族半导体材料体系的低噪声放大器整套设计技术；针对电光收发混合集成存在的损耗大、非线性干扰强、集成度等问题，研究了光电异构集成设计与SiP封装制造整套关键技术。

项目研究历时13年，研制成功栅长为150nm的毫米波器件砷化镓基高电子迁移率晶体管（GaAs HEMT），其截止频率大于279GHz，为同期国际最高纪录；设计出覆盖50MHz~40GHz/7.5~10GHz/50MHz~3GHz多频段的多功能宽带低噪声放大器型号产品，解决了微波毫米波变频存在非线性效应明显、混合集成应用性差等技术难点，实现微波光子链路片内集成；解决了光载无线电系统在卫星地面站应用中亟待突破的超宽带、远距离、低损耗、模块化等多个关键难题。

目前，该项目成果已广泛应用于中国电子科技集团公司第三十四研究所、中国电子科技集团公司第十三研究所、中科芯集成电路有限公司武汉分公司、天津中科海高微波技术有限公司、广州纳仪科技有限公司、长沙高新开发区镭铭电子科技有限公司、长沙峰桥电子科技有限公司等多家研究所或企业，2018-2020年度总共实现新增销售额2.5779亿元、新增利润6551.6万元以及新增税收176.5万元。

成果3 集成化射频光收发组件

团队带头人李海鸥自中科院微电子所攻读博士学位以来（师从叶甜春研究员），一直在第一线从事半导体器件、集成电路设计等方面理论和应用研究。先后主持国家/省部级项目23项(国基面上项目4 项），发表学术论文60余篇，授权发明专利22件（第一），获省部级二等奖 4 项（2项排名第一）。在高频高速化合物器件、硅基/III-V 族异质集成 CMOS 器件等方面取得一系列富有创新性成果。国际上首次采用 MOCVD 技术成功制备高性能砷化镓 HEMT 器件和硅基HEMT 器件，相关研究成果被国际半导体业界著名杂志《Semiconductor Today》选为代表性成果报道，获得了广西自然科学二等奖和广西技术发明二等奖各 1项。

积极开展产学研合作，推动研究成果转化，与中电科研究所和公司开展关键元器件、MMIC 芯片等研发合作，近3年合作企业销售收入2亿多元。未来5年将结合国家集成电路发展的战略，大力培养高素质的集成电路人才，为国家经济发展贡献一份力量。同时把团队打造成为广西乃至全国高水平的集成电路研究团队。

素 材 | 科研院、项目团队

策 划 | 丰 硕、胡佳媛

编 辑 | 傅秋榕(麟鸿工作室)

编 审 | 孙 榕、李华岩(麟鸿工作室)

校 对 | 欧阳鑫、俸燕珍

审 核 | 丰 硕

编辑：田薇