在实际工业生产中，几乎所有系统都含有随机和非线性因素，作为国家“工业4.0”战略重要组成部分的智能工业机器人就是这样一类典型的随机非线性系统。近年来，随着网络化信息技术的广泛应用，由于网络通信能力的限制，出现了诸如数据丢失等现象，给随机非线性系统的性能分析、故障检测和容错控制等方面的研究提出了新挑战。东华大学就有这么一支科研团队，多年来他们面向国家重大需求，借助扎实的理论研究基础，笃志前行，执着探索，在针对网络环境下的时变非线性随机系统的滤波、控制及故障检测理论方面取得了一系列原创性成果。他们就是2016年度上海市自然科学奖二等奖得主，我中心研究带头人之一沈波教授的科研团队。
用探索丈量路径
科研有路探索为径。沈波教授团队选择以时变非线性随机系统作为项目研究主线，在这一新颖领域中不断砥砺前行。在这条探索的道路上，团队成员深刻体会了真正精彩难忘的科研旅途不仅在于目的地，而且还有沿途的风景。为此，他们用执着坚守的脚步去丈量每一寸科研路径，从心底深处领略到这场“旅行”的美好和意义。在项目研究早期，由于已有文献尚无现成方法可供参照，对沈波团队来说，只有开创性地提出新方法，才能解决项目所聚焦的问题。在“摸着石头过河”的过程中，团队成员们丝毫不畏艰难，沉下心来大量阅读文献，深入总结前人提出的各种方案，埋头钻研与该问题相关的数学理论与方法，决不放过任何一点启发。
（沈波教授（右二）和学生在一起）
沈波和他的团队在经历了这场从无到有的摸爬滚打后，终于盼来了收获的喜悦。该项目注重理论创新，所提出的方法都顺利通过了数值仿真阶段，部分算法已得到实验验证。如：项目团队已将提出的基于测量数据丢失的滤波方法，在先锋移动机器人定位问题的实验平台上进行验证，很好地实现了机器人在参照点被遮挡情形下的定位问题。项目所提出的基于格林空间理论的有限时间域上的H∞故障估计方法，被应用到德国巴斯夫公司关于复杂聚乙烯生产过程中的故障监测问题，对实现最终的过程监测起到了积极作用。
以执着接力奋斗
该获奖项目属控制理论与控制工程领域的基础研究，在项目研究过程中，沈波和他的团队不畏挑战，不畏困难，勇于坚守。人们常说，科研是件辛苦的事。沈波和他的团队却耐得这份辛苦，也品得了那一缕回甘。据了解，该项目研究工作早在2008年就已启动。沈波教授是项目第二完成人王子栋教授的博士生，这一研究团队正是在师生二人长期研习探讨中慢慢形成，并不断壮大。团队在当时颇为前沿的随机非线性网络化控制系统、传感器网络、复杂网络等方向上均做了大量创新性研究，并以执着的科研粘性，接力式地奋斗着。
当研究“采样周期受随机噪声干扰情况下的镇定控制问题”时，为了能早日攻克随机采样区间给控制器设计带来的困难，大家抱团战斗，用了整整三个月的时间，梳理查阅百余篇矩阵论和控制论的论文，在经历上百次“寻找-研读-尝试-失败-寻找”的往复后，终于找到了指数矩阵的特征根表达形式，从而提出了全新有效的控制器设计方法。在问题得到解决的一瞬间，大家心里悬着的石头终于放下了。这部分工作成果顺利发表在控制学科著名刊物Automatica上，真可谓“功夫不负有心人”。
（项目理论成果验证实验现场（左为沈波教授））
经过近十年的协同攻关，项目在网络化非线性随机系统的滤波、控制与故障检测等几个瓶颈问题上取得关键性突破，并形成完整的理论体系。项目20篇核心论文被SCI他引共951次，其中11篇为ESI高被引论文，1篇为中国百篇最具影响国际学术论文。沈波教授入选汤森路透全球2015和2016高被引科学家、上海市东方学者特聘教授，曾获全国优秀博士学位论文提名奖，现担任8个国际期刊或会议的编辑、副编辑或编委。
怀感恩放眼未来
得知此次获奖后，项目负责人沈波教授说：“我们很幸运！”他觉得，这么多年来团队的工作能够得到肯定，除了高兴，更多的是感恩。正是因为彼此间的引领与指导，整个团队才能在最短时间内扎进随机非线性控制领域中的前沿课题，持之以恒，集中发力，取得了一些创新性成果。沈波教授表示，下一步团队将继续深化随机非线性控制方面理论基础研究，同时注重开展理论成果应用转化方面的工作。
在长达数年的研究过程中，这个团队以专业的工作克服了一道道难关，他们的研究工作得到了国际同行的认可，研究成果也在国际控制学界产生了很好的影响，受到了来自20多个国家著名学者的正面引用，比如美国国家科学院院士、工程院学士、世界科学院院士H. Vincent Poor教授以及其他10余位IEEE Fellow。沈波和他的团队从中得到了莫大的鼓舞，也享受着艰难过后酣畅淋漓的快乐。
在科学研究的殿堂，荣誉与快乐总是携手而至。沈波团队带着快乐研究的理念，充满信心地在科学高峰前登攀不已。