吕刚

博士、教授、博士生导师、IET Fellow

基本信息

办公电话:010-51684100 电子邮件: ganglv@bjtu.edu.cn
通讯地址:电气工程楼510-北:直线电机与控制研究室 邮编:100044

教育背景

* 因在轨道交通直线电机与磁悬浮技术领域的学术成就和国际高度评价,当选IET Fellow(英国工程技术学会最高个人学术荣誉)。

* 2007.07-今,北京交通大学电气工程学院,电力电子与电传动专业,工学博士,留校任教。历任讲师、硕士生导师、副教授、博士生导师,教授。
期间:
* 2008.04-2010.04,北京交通大学博士后流动站 / 南车青岛四方机车车辆股份有限公司博士后工作站,载运工具运用工程专业,博士后。主研新一代高速列车牵引传动系统、广州直线电机地铁传动系统。
* 2014.01-2015.01,英国谢菲尔德大学(University of Sheffield, UK ),访问学者。与英国皇家工程院院士Prof. Z.Q. Zhu合作,从事新型牵引电机与控制的研究。

* 2019.08-2020.07,英国剑桥大学(University of Cambridge,UK),访问学者。从事新型电磁牵引与磁悬浮系统的研究。


本研究室招收电力电子与电传动、电机与电器方向的博士、硕士研究生。

欢迎有志于高速电磁推进与磁悬浮技术、直线电机载运系统和高速列车驱动领域的同学,加入直线电机与控制研究室攻读博士、硕士学位!

主研方向:
[1] 轨道交通大功率直线电机及其驱动系统
[2] 高速磁浮系统新型电磁牵引与悬浮导向技术
[3]车载无接触直线谐波发电机
[4] 车辆客室电磁屏蔽与监测
[5] 高速列车牵引电机与三维仿真技术
注:
* 2022年度,本实验室博士研究生招生名额为1-2人,实验室有高水平国家级科研项目支撑博士学业,推荐毕业生到国内重点高校、中科院等研究单位任职。
* 2022年度,本实验室硕士研究生招生名额为4人,负责推荐毕业生到国家电网、中车集团、航天科工等大型国属科研单位任职。
* 本实验室,博士生获得国家奖学金100%,硕士生70%;博/硕毕业生多次获得北京市优秀毕业生、北京市优秀学生干部、校级优秀毕业论文等;毕业去向集中在中国科学院、国家电网、中国航天科工集团和中车集团等。


工作经历

研究方向

  • 电机与电器
  • 电力电子与电力传动
  • 电气工程
  • 轨道交通供能与电力牵引
  • 道路交通动力控制与安全
  • 道路交通新能源技术

招生专业

  • 电气工程硕士
  • 电气工程博士
  • 轨道交通运输博士
  • 道路交通运输博士

科研项目

一、主持项目
[1] 国家重大科技成果转化项目:典型负载电机匹配以及效率优化技术,2012-1~2015-12
[2] 国家自然科学基金(No:52077003):多姿态工况下新型牵引与悬浮导向一体化直线同步电机的三维电磁模型与参数优化匹配,2021.01 - 2024.12
[3] 国家自然科学基金(No:51777009):次级断续与初级横向偏移时直线感应牵引电机的电磁特性与防冲击控制,2017.01 - 2021.12
[4] 国家自然科学基金(No:51377009):基于空间高次谐波电磁模型的直线感应牵引电机参数静止自整定方法与三维力解耦逆控制,2014-1~2017-12,(结题优秀)
[5] 国家自然科学基金(No:50807004):城市轨道交通中直线感应电机的非参数建模与反步最优控制研究,2009-1~2011-12,(结题优秀)
[6]北京市自然基金-小米联合基金(NoL223014):全地形电动车辆多场耦合的永磁轮毂电机特性与优化研究,2022-12-2025-12
[7] 国家博士点基金:直线感应牵引电机的建模与最优控制研究(No:200800041040),2009-1~2011-12
[7] 航天科工集团:高速电磁推进与磁悬浮试验平台设计与性能研究. 2018-1~2018-12
[9] 中车集团:超导直线电机技术在磁浮交通中的应用研究. 2018-7~2019-12
[10] 中车集团:香港市区线车辆客室隔磁屏蔽技术与测试. 2016-1~2018-12
[11] 中车集团:广深港动车组等效干扰电流的建模和验证. 2012-5~2012-12
[12] 中车集团:直线感应牵引电机谐波推力仿真及其对车辆振动的影响研究. 2012-5~2013-12
[13] 中车集团:直线感应电机性能提升及运行控制方式优化研究. 2012-5~2013-2
[14] 中车集团:不同主电路模式的牵引传动系统集成及参数匹配研究.2013-1~2014-12
[15] 北京交通大学重点教学改革和建设项目:城市轨道交通车辆概论网络课程教材编制与教学设计,2010-9~2012-9
[16] 中央高校基本科研业务费:高速列车牵引传动系统的Beatless控制与牵引绕组对变流器的影响,2010-1~2012-12
[17] 中央高校基本科研业务费:直线感应牵引电机参数辨识与三维解耦控制.2013-1~2014-12
[18] 北京交通大学科技基金:轨道交通中的直线电机及电传动系统研究,2007-12~2009-12
[19] 北京交通大学横向课题:新型风力发电机电磁设计与优化研究,2022-7~2022-12
二、参与项目
 [1] 广东省科技委员会:广州市轨道交通四号线工程直线电机运载系统---直线电机及电传动系统研究,2009-2010
[2] 铁道部科技司:客运专线铁路屏障动力分析与结构设计,2008-2009
[3] 北京交大创新科技中心 :动车组引进技术消化吸收再创新-车体,转向架强度重点项目,2008-2009
[4] 北京交大创新科技中心:主泵噪声抑制技术服务, 2008-2009
[5] 北京交大创新科技中心:有轨电车转向架构架、车轴强度及整车动力学计算, 2007-2008
[6] 北京交大创新科技中心: 6K型电力机车机车牵引座补强改造, 2009-2010
[7] 北京交大创新科技中心: CRH2型时速300公里动车组第二阶段转向架轴箱弹簧, 2008-2010
[8] 上海铁路局:上海铁路局动车组理论知识培训, 2009-2010
[9]中央高校基本科研业务费:无铁芯电磁Halbach直线感应悬浮电机的研究,2010-2012
[10] 国家铁路总局:高铁工程技术总结:高速铁路动车,2019-2020




教学工作

本科课程:《轨道交通电气工程》、《城市轨道交通车辆》
研究生课程:《现代载运工具电驱动技术》、《交流伺服一体化技术》、《现代电机理论与设计方法》

论文/期刊

1、 近五年发表论文

[1] Gang Lv(#)(*), Dihui Zeng, Tong Zhou, Zhiming Liu, “Investigation of Forces and Secondary Losses in Linear Induction Motor with the Solid and Laminated Back Iron Secondary for Metro”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 64, no.6, pp. 4382 – 4390, May 2017 (SCI,1区,IF=7.168)
[2] Gang Lv(#)(*), Tong Zhou, Dihui Zeng; Zhiming Liu, “Design of Ladder-Slit Secondaries and Performance Improvement of Linear Induction Motors for Urban Rail Transit”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol: 65, Issue: 02, pp.1187 - 1195, July, 2017 (SCI,1区,IF=7.168)
[3] Gang Lv(#)(*), Dihui Zeng, Tong Zhou, “An Advanced Equivalent Circuit Model for Linear Induction Motors”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol: 65, Issue: 09, pp. 7495 - 7503, Sept. 2018 (SCI,1区,IF=7.168)
[4] Gang Lv(#)(*), Dihui Zeng, Tong Zhou, “Influence of the Ladder-Slit Secondary on Reducing the Edge Effect and Transverse Forces in the Linear Induction Motor”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol: 65, Issue: 09, pp. 7516 - 7525, Sept. 2018 (SCI,1区,IF=7.168)
[5] Gang Lv(#)(*), Tong Zhou, Dihui Zeng; Zhiming Liu, “Influence of Secondary Constructions on Transverse forces of Linear Induction Motors in Curve Rails for Urban Rail Transit”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Early Access., 2018 (SCI,1区,IF=7.168)
[6] Gang Lv(#)(*), Zhiming Liu, Shouguang Sun, “Analysis of Torques in Single-Side Linear Induction Motor With Transverse Asymmetry for Linear Metro”, IEEE Transactions on Energy Conversion, vol.31, no.1, pp.165-173, Sep.2015 (SCI,2区,IF=3.808)
[7] Gang Lv(#)(*), Dihui Zeng, Tong Zhou, “Analysis of Secondary Losses and Efficiency in Linear Induction Motors with Composite Secondary Based on Space Harmonic Method,” IEEE Transactions on Energy Conversion, vol. 32, no.04, pp. 1583 - 1591, 2017. (SCI,2区,IF=3.808)
[8] Gang Lv(#)(*), Dihui Zeng, Tong Zhou, “Equivalent Circuits for Single-Sided Linear Induction Motors with Asymmetric Cap-Secondary for Linear Transit” IEEE Transactions on Energy Conversion, Early Access. (SCI,2区,IF=3.808)
[9] Gang Lv(#)(*), Dihui Zeng, Tong Zhou, “Influences on Performance in 3-D Analysis of Linear Induction Motors with Different Transverse M.M.F Models in Winding End-Regions,” IET Electric Power Applications, vol. 11, no.08, pp. 1424 - 1431, 2017. (SCI,3区,IF=1.865)
[10] Gang Lv(#)(*), Zhiming Liu, Shouguang Sun, “Electromagnetism calculation of single-sided linear induction motor with transverse asymmetry using finite-element method”, IET Electric Power Applications, vol.10, no.1, pp. 63-73, Jan. 2016 (SCI,3区,IF=1.865)
[11] Gang Lv(#)(*), Zhiming Liu, Shouguang Sun, “Analysis of forces in single-side linear induction motor with lateral displacement for linear metro”, IET Electric Power Applications, vol. 10, no. 1, pp. 1-8, Jan. 2016 (SCI,3区,IF=1.865)
[12] Gang Lv(#)(*), Shaoqiang Yan, Dihui Zeng, Tong Zhou, Zhiming Liu, “Influence of Parameters of Cap-lamination Secondaries on Performances in Single-sided Linear Induction Motors”, IET Electric Power Applications, Early Access. 2018 (SCI,3区,IF=1.865)
[13] Gang Lv(#)(*), Dihui Zeng, Tong Zhou, “A Novel M.M.F Distribution Model for 3-D Analysis of Linear Induction Motor with Asymmetric Cap-Secondary for Metro,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 53, no.9, ASN: 8107907, 2017. (SCI,3区, IF=1.243)
[14] Gang Lv(#)(*), Dihui Zeng, Tong Zhou, Zhiming Liu, “An Equivalent Circuit of the Single-Sided Linear Induction Motor Considering the Discontinuous Secondary”, IET Electric Power Applications, vol. 31, no. 3, pp. ,393-398, March. 2017 (SCI,3区,IF=1.865)
[15] Gang Lv(#)(*), Dihui Zeng, Tong Zhou, Zhiming Liu, “Influence of the V-type Secondary on the Air-gap Magnetic Field and Performance of the Linear Induction Motor”, IET Electric Power Applications, accepted. 2018 (SCI,3区,IF=1.865)
[16] Gang Lv(#)(*), Dihui Zeng, Tong Zhou, “Investigation of Rise Time and Overshoot in Pulse Transformer with Different Topologies for Electromagnetic Trigger of SCRs,” Journal of Power Electronics, accepted, 2018. (SCI,4区, IF=1.047)
[17] Li D, Wen Y, Li W, Fang J, Cao J, Zhang X, Lv G, “Numerical calculation of primary slot leakage inductance of a Single-sided HTS linear induction motor used for linear metro”, Cryogenics, vol. 82, no. 3, pp., 38-47 (SCI,4区,IF=1.465)
[18] 吕刚(#)(*),曾迪晖,周桐;初级横向偏移时直线感应电机磁场与推力的有限元分析,电机与控制学报,vol. 20, no. 4, pp. 64-68, Sep. 2016 (EI)
[19] 吕刚(#)(*),刘素阔,周桐;直线感应电机的次级阻抗角计算及对涡流损耗的影响,北京交通大学学报:自然科学版,no. 5, pp. 76-80, Oct. 2016 (EI)
[20] 吕刚(#)(*), 刘素阔; 基于遗传算法的直线感应电机帽型次级的优化设计研究. 北京交通大学学报:自然科学版,(2018年04月见刊)(EI)
[21] 吕刚(#)(*),邢程程,周桐;静止状态下直线感应电机的参数辩识方法,北京交通大学学报:自然科学版,vol.05,pp:120-125,2017 (EI)
[22] 吕刚(#)(*),张贤,周桐;不同槽配合下两类格栅型次级直线感应电机电磁特性研究,电机与控制学报,录用 (EI)

2、 前期发表的论文(2015年之前)

[1]吕刚*,范瑜,李国国,刘志明;基于解耦策略的直线感应牵引电机法向力自适应最优控制;中国电机工程学报,29(9),73-79,2009. (EI收录)
[2]吕刚*,范瑜,动态驱动神经网络辨识永磁直线同步电动机模型;控制理论与应用;124(01),99-103,2007. (EI收录)
[3]吕刚*,范瑜,多模自适应模糊控制器及其在精密伺服系统中的应用;控制理论与应用;22(1),47-52,2005 (EI收录)
[4]吕刚*,范瑜,马云双,孙守光;直线感应电机推力和法向力的解析计算与分析;电机与控制学报,14(3),77-82,2010. (EI收录)
[5]吕刚*,孙守光,马云双;城轨交通中直线感应牵引电机的效率最优控制;电机与控制学报,13(4),490-495,2009 (EI收录)
[6]吕刚*,范瑜,孙守光,马云双;轨道交通中的直线感应牵引电机特性分析;北京交通大学学报,33(5),55-59,2009. (EI收录)
[7]吕刚*,范瑜,李国国,刘志明;永磁直线电机运输系统中的模糊增益神经控制策略;北京交通大学学报(自然科学版),32(5),81-84,2008. (EI收录)
[8]吕刚*,范瑜,基于Hession矩阵优化的NDEKF神经网络辨识永磁直线同步电动机;交通运输系统工程与信息. 6(6),23-27,2006
[9]吕刚*,范瑜,基于最小二乘广义支持向量机的永磁直线同步电动机建模;交通运输系统工程与信息9(5),81-84,2007
[10]Qin Wei, Fan Yu, Fang Jin, Lv Gang*; Characteristic and Magnetic Field Analysis of a HTS Axial-Flux Coreless Induction Maglev Motor, Journal of Applied Physics.3,2012 (SCI收录)
[11]Lv Gang*, Fan, Yu, LIU Zhiming ;Modeling of Permanent-Magnet Linear Synchronous Motor using Hybrid Nonlinear Autoregressive Neural Network 9th International Conference on Signal Processing, 1685-1689, 2008. (EI 收录)
[12]Lv Gang*, FAN Yu, LI Qiang ;The Analytical Calculation of the Thrust and Normal Force and Force Analyses for Linear Induction Motor 9th International Conference on Signal Processing, 2795-2799, 2008. (EI收录)
[13]Lv Gang*. FAN Yu. A Hybrid Nonlinear Autoregressive Neural Network for Permanent Magnet Linear Synchronous Motor Identification, 1349-1355,ICEMS2005 (EI收录)
[14]Qin Wei, Fan Yu, Fang Jin, Li Guoguo, Lv Gang*; Characteristic and Magnetic Field Analysis of a HTS Axial-Flux Coreless Induction Maglev Motor 56th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials, 9 2011.(SCI收录)
[15]吕刚*,范瑜,李国国,刘志明;动车组牵引传动实验平台设计理念;实验室研究与探索,28(5),18-19,2009.
[16]Zhu Xi, Fan Yu, Li Shuo, Qin Wei, Lv Gang*, State Equations and Lift Force Control of Rotating Field Electrodynamic Levitation Device, Transactions of China Electrotechnical Society,2011,26(12):1-6. (EI收录)
[17]朱熙,范瑜,秦伟,李硕,吕刚*, 旋转磁场电动式磁悬浮装置的力和损耗特性分析,中国电机工程学报.2012,35(12):90-96. (EI收录)
[18]秦伟,范瑜,李硕,吕刚*.电磁电动式磁悬浮装置的磁场分析和力特性研究,电机控制学报.2012,16(1):67-71. (EI收录)
[19]朱熙,范瑜,裴维娜,吕刚*.铝转子单边盘式感应电机的新型等效电路.北京交通大学学报,2011,35(2):118-122. (EI收录)
[20]Qin Wei, Fan Yu, Zhu Xi, Lv Gang* Analysis of Permanent-Magnet Electro-dynamic Maglev Device .Electric Machines and Control, 2011, 15(7):77-81.
[21]Qin Wei, Fan Yu, Lv Gang*. Characteristic and magnetic field analysis non-magnetic secondary induction Maglev motor .Electric Machines and Control, 2011, 15(8):1-6.
[22]朱熙,范瑜,李硕,吕刚*.旋转磁场电动式磁悬浮装置的状态方程与悬浮力控制.电工技术学报. 2011,26(12):1-6. (EI收录)
[23]Li Shuo Fan Yu Zhu Xi Qin Wei Li Huawei Liu Yajing Lü Gang*, Characteristics of an Axial Flux Induction Maglev Motor and Experiment, Transactions of China Electrotechnical Society, 2012.9(27):204-209. (EI收录)
[24]朱熙*,范瑜,吕刚,秦伟,张晓东.单边盘式感应电机的数学模型与转矩分析.中国电机工程学报,2010,30(24):69-74. (EI收录)
[25]秦伟*,范瑜,朱熙,吕刚,李硕,张晓东.永磁电动式磁悬浮装置的研究,电机与控制学报,2011,15(7):77-81. (EI收录)
[26]秦伟,范瑜,吕刚,朱熙,李硕.非磁性次级感应悬浮电机磁场和力特性研究. 电机与控制学报,2011,15(8):1-6. (EI收录)
[27]秦伟*,范瑜,马育华,吕刚,李硕,朱熙,刘国瑞,盘式永磁Halbach悬浮装置的磁场和力特性分析,电机与控制学报.2012.16(6):57-62. (EI收录)
[28]秦伟,范瑜,方进,李国国,吕刚*.高温超导轴向磁通感应悬浮电机的磁场和特性分析. 电工技术学报.2012,26(26):2-6. (EI收录)
[29]李硕*,范瑜,朱熙,秦伟,吕刚,刘亚静. 轴向磁通悬浮感应电机的特性研究与实验,电工技术学.2012.9(27):204-209. (EI收录)
[30]Pei Weina*, Fan Yu, Zhu Xi, Li Shuo, Lv Gang. Modeling and Simulation on SPVWM Vector Control System of Disc Induction Motor .Micromotors, 2011, 44(5):41-45.
[31]Zhu Xi, Fan Yu Qin Wei, Li Shuo, Lv Gang*, Force and Loss Characteristic Analysis of Rotating Field Electrodynamic Levitation Devices, Proceedings of the CSEE, 2012, 35(12):90-96.
[32]Li shuo, Fan Yu, Zhu Xi, Qin Wei, Lv Gang*. New Structure of Axial flux Induction Motor and Characterization Analysis. ICEMS2011, Beijing, 2011. (EI收录)
[33]Zhu Xi, Fan Yu, Pei Weina, Qin Wei, Lv Gang*.. Modeling and state equations of an aluminum rotor single side axial field induction motor.ICEMS2010, Korea,2010
[34]Liu Biao, Wang Lide, Shen Ping, Lv Gang*. NDEKF Neural Network Applied to Electronically Controlled Fuel Injection System. Proceedings of the Second Conference on Industrial Electronics and Applications . 351-354, 2007(EI收录)
[35]Guili Lv,Yu, Fan, Gang Lv*. EMI Measurement Design for Linear Traction Motor and Experimental Results Analyses; 1762-1766, ICEMI 2007.(EI收录)
[36]Qin Wei, Fan Yu, Zhu Xi, Li Shuo,Gang Lv*. Analysis on Electromagnetic Field of an Axial-Flux Solid Aluminum Rotor Induction Motor. ICEMS2011, Beijing, 2011.
[37]Qin Wei, Fan Yu, Fang Jin, Li Guoguo, Lv Gang*. Characteristic and Magnetic Field Analysis of a HTS Axial-Flux Coreless Induction Maglev Motor. 56th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials, USA, 2011.
[38]Li Shuo*, Fan Yu, Fang Jin, Qin Wei, Lv Gang, Zhu Xi, Liu Yajing. Structural Parameters and Characteristic Analysis of a HTS Axial-Flux Induction Maglev Motor.56th IEEE International Magnetic Conference (INTERMAG 2012), Canada, 2012.
[39]Qin Wei*, Fan Yu, Li Shuo, Lv Gang, Zhu Xi. Characteristic and magnetic field analysis of electro-magnetic electro-dynamic levitation device . Electric Machines and Control.2012, 16(1):67-71.
[40]朱熙*,范瑜,李硕,吕刚. 旋转磁场电动式磁悬浮装置的状态方程与悬浮力控制.第四届电工技术前沿问题学术论坛,2010:54.

专著/译著


[1] 吕刚 主编《轨道交通直线感应电机与控制》,机械工业出版社,2021

[2] 吕刚 主编 《高速磁悬浮系统的电磁牵引与悬浮技术》,科学出版社,预出版

[3] 吕刚 主编《城市轨道交通车辆概论》,北京交通大学出版社,2011(获得出版基金资助)

[4] 吕刚 副主编《机车电传动与控制》,中国铁道出版社,2011(铁道部规划教材)


专利

[1]吕刚,马云双、孙守光;用于通用变频器的直线感应牵引电机参数自动识别方法;2013.1.9,国家发明专利;ZL201010123323.1 

[2]吕刚;轨道交通用变气隙圆盘型直线感应牵引电机高速互馈台;受理号:2013106331984.9

[3]吕刚;轨道交通用滚筒型直线感应牵引电机性能测试互馈装置;受理号:2013106331486.4


软件著作权

[1]吕刚;空间矢量控制电机软件V1.0,登记号:2013SR12937

获奖与荣誉

[1] Fellowship of the Institution of Engineering and Technology, IET(英国工程技术学会),2020
[2]交通运输重大科技创新成果奖,交通运输部,2020
[3]入选北京交通大学“红果园”人才培育计划 D 级,2010
[4]北京交通大学“五四”青年奖章获得者,2013
[5]全国直线电机学术年会优秀论文奖,2015

社会兼职

* IET Fellow
* 世界交通运输大会轨道交通学部牵引传动技术委员会主席
* IEEE PES 电动汽车技术委员会电驱动技术分委会常务理事
* 中国电工技术学会直线电机专业委员会委员
* 中国电工技术学会磁场调制电机专业委员会委员
* 中国工业节能协会绿色电机系统专业委员会委员
* 工业直线电机与驱动国际会议(LDIA)技术委员会执委
* 电机与系统国际会议(ICEMS)直线电机与磁悬浮分会主席
* 电机与系统国际会议(ICEMS)电能变换分会主席
* 工业工程与应用国际会议(ICIEA)轨道交通牵引传动分会主席