吴丹的教学、科研和成就

生产实习和社会实践(班号40120613，本科)

机械系统课程设计(课程号40120522，本科)精密与超精密加工

在生命科学精密微操作中，研制了两种带宽分别为200Hz和10kHz的快速刀具伺服系统(FTS)，解决了快速刀具伺服机构行程和频率响应之间的矛盾以及FTS精密运动控制问题，并分别应用于非轴对称微结构表面的精密非圆车削和超精密车削。通过将变速加工引入非圆车削，从理论上揭示了变速加工提高非圆车削稳定性和精度的机理，为变速加工的实际应用建立了有效的方法。通过理论建模和有限元分析，阐述了超精密非轴对称车削的成形机理。此外，结合国防重要需求，深入研究碳纤维复合材料/钛合金层合构件高效精密制孔的机理和技术，从理论上揭示层合构件的精密成形机理和刀具磨损机理，探索新型制孔技术，满足重点军用型号的工程应用需求。

在生命科学精密微操作方面，作为项目负责人承担了863重点项目“生命科学微量样品自动操作设备”。提出了一种原位冷冻研磨离心提取蛋白质的方法，解决了现有方法效率低、蛋白质回收率低的问题。建立了缝针接触取样的动力学模型，从理论上揭示了缝针微阵列制备的机理。生物样本微阵列制备系统研制成功，并在军事医学科学院、南京大学等多个单位进行了演示。在国家自然科学基金的支持下，首次在细胞显微注射的背景下，利用耗散粒子动力学方法建立了结合细胞骨架和细胞膜特性的细胞微结构模型，并与麻省理工学院力生物实验室合作深入研究了细胞的力学特性和损伤机制，以提高显微注射的效率和细胞的存活率。清华大学教学成果二等奖:传承求真作风，践行求真理念，培养创新思维——机械工程及其自动化专业生产实习的探索与实践(2010)

清华大学教学成果二等奖:机械类培养模式下制造工程基础平台课程的创建与实践(2010)。

北京市教学成果一等奖:机器人创新设计实践教学研究——探究课、SRT、科技竞赛相结合的教学模式探索(2009)

清华大学实验技术成果一等奖:MOS仿人足球机器人实践教学平台(2008)

国家教委科技进步二等奖:基于大行程微位移机构的凸变椭圆活塞智能数控车削系统(1997)

国家教委科技进步二等奖:集成智能计算机辅助工艺规划系统(1996) 1。主要科研项目:

[1]2012-2015，微注射的细胞力学建模、表征及参数优化，国家自然科学基金资助。

[2]2012-2014，数字化装配技术研究，企业资助。

[3]2012-2014，国家摩擦学重点实验项目碳纤维复合材料/钛合金叠层构件精密制孔机理与技术研究。

[4]2012-2013，手机摄像头自动对焦装置的研发，企业资助。

[5]2009-2011，生命科学中微量样品自动操作设备，国家863重点项目。

[6]2009-2011，微观结构表面超精密车削机理及精度提升技术，摩擦学国家重点实验室自由探索项目。

[7]2008-2011，面向生命科学的机器人微纳理论与技术研究，摩擦学国家重点实验室重点项目。

[8]2007-2009，电磁驱动超高频直线微进给系统，国家自然科学基金项目。

[9]2007-2009年，军民两用智能移动机器人由企业资助。

[10]2007-2008，高精度夹紧技术及应用，包头市科委项目。

[11]2006-2008，北京市科委“十一五”重大项目肝脏肿瘤超声引导微波消融机器人系统的研制。

[12]2002-2004，国家自然科学青年基金资助，变速加工提高非圆车削精度的机理与方法研究。

[13]2002-2003，中型柔性组合夹具的部件设计及软件开发，企业资助。

[14]2001-2002，中国三江航天集团八厂CIMS初步设计，企业出资。

[15]2001-2002，中国三江航天集团车间合理化，企业出资。

[16]1998-2000，信息元法并行工程CAPP框架系统，国家863项目。

[17]1999-2000基于远程PDM的分布式产品数据管理技术，国家863重点项目。

[18]1997-1999，基于重复控制的直线伺服单元研究，国家自然科学基金资助。

[19]1993-1995，金刚石砂轮的超精密磨削，国家自然科学基金资助。

[20]1989-1992，国家自然科学基金子项目高频响远程微进给机构研究。

2.主要论文

吴单，肯·陈。基于描述函数法的非线性自抗扰控制频域分析。IEEE工业电子学汇刊，2013。(在线，doi:10.1109/tie . 2012.2203777)

[2]刘飞，吴单，罗杰·d·卡姆，肯·陈。纳米探针穿透脂质双层的分析。生物化学和生物物理学报(BBA)-生物膜。(2013年3月20日在线提供)

[3]刘飞，吴单，陈垦。四足机器人最简单的爬行步态。机械工程师学会会报，C部分，机械工程科学学报，2013。(在线，doi:10.1177/0954406212444987)

[4]，宋立斌，陈垦，。套管针接触印刷微阵列的建模和流体静力学分析。国际机械科学学报，2012，54(1): 206-212。(SCI: 881AS)

[5]，，周，。高带宽电磁快速刀具伺服系统的设计与控制。IET电力应用，2011，5(2):217-223。(SCI: 752DC)

[6]吴单，陈垦。主轴转速变化抑制快速刀具伺服辅助车削中的颤振。国际机床与工业杂志。制造，2010，50(12):1038-1047。(SCI: 683BW)

[7]，，，周.一种正应力电磁快速直线驱动器的设计。IEEE磁学汇刊，2010，46(4):1007-1014。(科学文摘:572吨)

[8]吴单，陈垦。非圆车削过程的精密自抗扰控制设计与分析。IEEE工业电子学汇刊，2009，56(7): 2746-2753。(SCI: 466XD)。

[9]，赵瞳，陈垦，。自抗扰控制在变速非圆车削加工中的应用。国际机床与工业杂志。制造，2009，49(5):419-423。(SCI: 430BI)。

吴单，肯·陈，王宪魁。变速主轴加工在非圆车削加工中的实际应用研究。国际先进制造技术杂志，2009，44(11):1094-1105。(SCI: 495HO)

吴单，肯·陈，王宪魁。跟踪控制和自抗扰在非圆加工中的应用。国际机床与工业杂志。制造。2007, 47(15): 2207-2217.(SCI: 233DB)。

[12]赵丹普，，，陈，李。基于能量消耗的四足动物步态定义和连续步态转换方法。机械工程学报，2012，25(1):29-37。(SCI: 879QG)

[13]吴单，，，，吕。自抗扰在快速刀具伺服系统跟踪控制中的应用。IEEE控制应用国际会议论文集，加拿大多伦多，2005: 547-552。(EI: 2006259952183)。

[14]，，陈垦，易。非圆车削加工稳定性的分析与改进。2004年美国奥兰多ASPE 19年会会议录。

赵瞳王宪魁吴单。非圆车削轮廓精度分析及提高。第二届国际精密工程和纳米技术会议录，长沙，中国，2002: 265-270。

李志忠王宪魁吴单。加工零件的实时工艺规划。清华科技，2002，7(5): 481-487。

危志强王宪魁吴单。分布式产品数据管理关键技术研究。第五届机械加工技术进步国际会议论文集，北京，中国，2000: 847-852。

王宪魁吴单。直线电机微进给系统中的软件刚度。第六届中国国际制造业会议论文集，香港，1993:449-451。

[19]赵丹普，，陈肯。一种四足步行机步态生成和转换方法。高科技信件。(已接受)

[20]赵丹普，，易强，等.仿生关节的设计:滑膜关节的启示.第1st届生物医学工程与信息学国际会议录，中国三亚，2008: 788-792。(EI:20083811570179)。

[21]赵丹普，，陈。毛细管力自组装的机理和可行性。关键工程材料。2007, 335: 234-239.(EI: 20071210498649)

[22]王宪魁，吴单。直线电机微进给机构的研究。中国合肥11第十届国际产研大会论文集1991:1961-1964。

[23]王宪魁，吴单，袁哲俊。高频响长行程高精度直线电机微进给装置的实验研究。CIRP年鉴，1991，40(1):379-382。

吴丹，周，。快速刀具伺服系统的精确自抗扰控制。第29届中国控制会议录。2010,6101-6106.北京:2010.7.29 ~。

吴丹、、王。快速刀具伺服机构的研究进展。中国机械工程，2008，19(11):1379-1385。EI: 20082965438

[26]吴丹，冯平发，刘莉。创新生产实习模式提高学生综合素质。清华大学教育研究，2008，29(sup。): 72-79.

[27]吴丹、、王、。非轴对称车削成形方法的探讨。清华大学学报(自然科学版)，2006，46(11):1832-1835。(EI: 2007056535。

吴丹，王，赵丹普，等。变速非圆车削关键技术研究。上海大学学报，2004，8(8):1-5。

吴丹，王，易，等。重复控制及其在变速非圆车削中的应用。中国机械工程，2004，15 (5): 446-449。验货:8154007。

吴丹，王，，等。非圆车削中刀具运动的实现。清华大学学报:自然科学版，2003，43(11):1472-1475。(EI: 200465435。

[31]吴丹，王，，，等.基于协同服务平台的分布式产品数据管理。清华大学学报，2002，42 (6): 791-794。(EI: 2002417130770)

[32]吴丹，王，，，等.远程数字产品定义与管理关键技术研究.机械工程学报，2002，38 (11): 71-74。

吴丹，王，。飞机产品的数字定义技术。航空制造技术，2001，(8): 21-25。

刘飞、吴丹、陈肯、宋立斌、潘玉龙。微阵列制备机器人的误差补偿控制。清华大学学报，2010。(已就业)

[35]潘玉龙、吴丹、宋立斌、、陈垦。多孔板微阵列制备机器人系统的设计。Robot.2010。(已就业)

谢晓丹，王博超，吴丹。电磁驱动快速刀具伺服机构的电磁场和驱动力。清华大学学报(自然科学版)，2008，48(8):1298-1301。(EI: 2008361668。

吕，吴丹，王，等精密跟踪运动控制器的设计。清华大学学报(自然科学版). 2007，47 (2): 190-193。(EI: 20071665438+。

赵丹普，吴丹，陈肯。毛细力驱动的自组装定位原理。清华大学学报，2005，45(11):1480-1483。(EI: 200604963742)

易，吴丹，，等。非圆车削离散重复控制算法。清华大学学报:自然科学版，2004，44 (8): 1064-1066。(EI: 2004488687128)

王，吴丹，刘，等。制造自动化技术的发展方向。航空制造技术，2002，(5): 17-20。

[41]王，吴丹。制造技术中的模糊逻辑决策研究。中国机械工程，2000，11(2):157-162。

王，吴丹，刘。精密加工和超精密加工技术概述。中国机械工程，1999，(5):570-576。

3.发明专利

[1]打印针的集成清洁装置。ZL 200910241631.1，2011年内授权。(排名1)

[2]双足机器人腿。ZL 200810057401.5，2011年授权。(排名1)

[3]管道喷涂机器人及其工作轨迹规划方法。ZL 200910090827.5，2011年授权。(排名第四)

[4]轮足两用移动机器人。ZL 200810056851.2，授权于2010。(排名1)

【5】仿生轮足两用机器人。ZL 200810057399.1，授权于2010。(排名1)

[6]纸浆模塑制品的复合成型方法。ZL 98126393.3，2003年授权。(排名第三)

[7]高频响、长行程、高精度的微进给装置。ZL95107471.7，2000年授权。(排名第二)

[8]金刚石微粉砂轮软弹性修整法。ZL 95105340。x，2000年批准。(排名第三)