為了進一步推動我國科技期刊的發展，提高其整體水平，更好地宣傳和利用我國的優秀學術成果，起到引領和示范的作用。中國科學技術信息研究所在中國精品科技期刊中遴選優秀學術論文，建設了“領跑者5000-中國精品科技期刊頂尖學術論文平臺（F5000）”，集中對外展示和交流我國的優秀學術論文。在2022年“領跑者5000-中國精品科技期刊頂尖學術論文平臺（F5000）”入選的2023篇文章中，《自動化學報》有以下13篇入選（按發表時間排序）。
基于六維力傳感器的工業機器人末端負載受力感知研究
針對工業機器人末端負載與外界環境接觸力的感知需求，在機器人法蘭與負載之間設置六維力傳感器，并研究一套標定與計算方法，綜合考慮負載重力作用、傳感器零點、機器人安裝傾角等因素，利用不少于3個機器人姿態下的力傳感器數據，可求得傳感器零點、機器人安裝傾角、負載重力大小、負載重心坐標等參數，進一步可消除傳感器零點及負載重力對受力感知的影響，精確得到機器人末端負載所受的外部作用力與力矩。實驗得到對于重量從320N到1917N的負載，在靜態條件下，感知外力的誤差在負載重力的0.28%以內，感知外力矩的誤差在負載對傳感器力矩的0.59%以內。
張立建, 胡瑞欽, 易旺民. 基于六維力傳感器的工業機器人末端負載受力感知研究. 自動化學報, 2017, 43(3): 439-447.
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基于非均勻環境建模與三階Bezier曲線的平滑路徑規劃
提出了一種基于非均勻環境建模與三階Bezier曲線的平滑路徑規劃算法，以指導工裝的運動。在環境建模方面，利用四叉樹建立環境的非均勻模型，能夠有效壓縮環境信息，提高搜索效率；在路徑搜索方面，以非均勻環境模型為基礎，提出一種距離啟發搜索和信息素混合更新的蟻群算法，能夠得到工裝的安全可行路徑點；在路徑平滑方面，基于三階Bezier曲線，提出能夠連接任意位置和任意方向兩點的轉彎單元的設計方法，利用轉彎單元連接路徑搜索算法得到的路徑點，能夠獲得滿足工裝非完整性約束的平滑路徑.最后，以大型激光驅動器的靶場環境為對象，對本文算法的有效性和可靠性進行驗證，并利用DELMIA平臺進一步驗證了規劃路徑的運動平滑性和安全性。
卜新蘋, 蘇虎, 鄒偉, 王鵬, 周海. 基于非均勻環境建模與三階Bezier曲線的平滑路徑規劃. 自動化學報, 2017, 43(5): 710-724.
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數據驅動的工業過程運行監控與自優化研究展望
首先分析工業過程全流程運行監控的內涵與行業現狀；其次，闡述基于模型的控制系統故障診斷與容錯控制方法，以及數據驅動的異常工況診斷與自愈控制方法的研究現狀，并指明信息物理系統（Cyber-physical systems，CPS）時代智能安全運行監控與自優化的發展機遇；最后，論述工業過程運行監控與自優化研究的新方向和最新進展，包括：1）數據驅動的決策、協同控制、底層控制多層面聯合監控；2）基于機理、數據、知識多源動態信息融合的異常工況診斷；3）專家知識與控制手段相結合的協同層自愈控制；4）數據驅動的運行動態性能分析與自優化；5）支撐運行監控與自優化系統的實現技術。
劉強, 卓潔, 郎自強, 秦泗釗. 數據驅動的工業過程運行監控與自優化研究展望. 自動化學報, 2018, 44(11): 1944-1956.
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生成式對抗網絡:從生成數據到創造智能
技術創新是社會經濟發展的核心驅動力。繼以物聯網、云計算、大數據和移動互聯網為代表的信息技術之后， 以深度學習為代表的人工智能技術蓬勃發展， 被公認是社會經濟發展的新動能和新引擎，有望在農業生產、工業制造、經濟金融、社會管理等眾多領域產生顛覆性變革. 生成式對抗網絡作為一種新的生成式模型，已成為深度學習與人工智能技術的新熱點， 在圖像與視覺計算、語音語言處理、信息安全等領域中展現出巨大的應用和發展前景。
王坤峰, 左旺孟, 譚營, 秦濤, 李力, 王飛躍. 生成式對抗網絡:從生成數據到創造智能. 自動化學報, 2018, 44(5): 769-774.
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自動化科學與技術發展方向
結合中國自動化科學與技術的發展狀況和中國絕大多數大學設有自動化專業的現狀，借鑒自動化科學與技術發展歷程中的成功經驗，結合國家社會經濟發展和國家安全對自動化系統的未來需求，以生產制造系統、重要運載工具和人參與的信息物理系統為主要對象，以自動化系統的發展方向—智能自主控制系統、智能優化決策系統和智能優化決策與控制一體化系統的愿景功能為目標，以研究實現愿景功能的建模、控制與優化新算法和新的自動化系統的設計方法和實現技術以及結合重大應用領域開展的應用研究為主線，提出了自動化科學與技術的發展方向，并結合新興應用領域對自動化科學與技術的需求與挑戰，提出了未來自動化科學與技術的發展方向。
柴天佑. 自動化科學與技術發展方向. 自動化學報, 2018, 44(11): 1923-1930.
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基于數據驅動多輸出ARMAX建模的高爐十字測溫中心溫度在線估計
基于時間序列建模思想，集成采用多輸出自回歸移動平均（M-ARMAX）建模、因子分析、Pearson相關分析、基于赤池信息準則（AIC）與模型擬合優度聯合定階等混合技術，提出一種模型結構簡單、精度較高且易于工程實現的十字測溫中心溫度在線估計方法.首先，提出利用因子分析與Pearson相關分析相結合的穩健特征選擇方法選取多輸出建模輸入變量。然后，采用樣本均值消去法預處理采集的高爐樣本數據，使其成為離散隨機數.基于離散隨機數，建立算法簡單、易于工程實現的M-ARMAX溫度模型：為了克服傳統基于AIC階數確定造成模型階次高、結構復雜的問題，提出在AIC準則基礎上進一步引入模型擬合優度來選取模型最小階，可保證模型估計精度的同時降低模型階次；同時，采用可快速收斂的遞推最小二乘算法辨識M-ARMAX模型參數，并用殘差分析方法檢驗模型.工業試驗和比較分析表明：建立的M-ARMAX模型能夠根據實時數據同時對十字測溫裝置多個中心溫度點進行準確和穩定估計，且模型估計誤差符合高斯白噪聲特性。
周平, 劉記平. 基于數據驅動多輸出ARMAX建模的高爐十字測溫中心溫度在線估計. 自動化學報, 2018, 44(3): 552-561.
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Medical Chain:聯盟式醫療區塊鏈系統
設計了一個基于實用拜占庭容錯算法（PBFT）的聯盟式醫療區塊鏈系統，該系統是一個多節點共同維護與共享的，并且能夠防止醫療數據被篡改、泄露的醫療系統，可用來解決這些醫療難題.與現有醫療區塊鏈系統相比，本系統具有一定的優越性與較好的適用性。
張超, 李強, 陳子豪, 黎祖睿, 張震. Medical Chain:聯盟式醫療區塊鏈系統. 自動化學報, 2019, 45(8): 1495-1510.
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多智能體深度強化學習的若干關鍵科學問題
綜述了強化學習和深度強化學習方法的原理， 提出學習系統的閉環控制框架， 分析了多智能體深度強化學習中存在的若干重要問題和解決方法， 包括多智能體強化學習的算法結構、環境非靜態和部分可觀性等問題， 對所調查方法的優缺點和相關應用進行分析和討論。最后提供多智能體深度強化學習未來的研究方向， 為開發更強大、更易應用的多智能體強化學習控制系統提供一些思路。
孫長銀, 穆朝絮. 多智能體深度強化學習的若干關鍵科學問題. 自動化學報, 2020, 46(7): 1301?1312
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基于萊維飛行樽海鞘群優化算法的多閾值圖像分割
首先應用萊維飛行算法對樽海鞘群優化算法進行改進， 將多閾值Otsu函數作為優化算法的適應度函數，利用改進后的LSSA尋找適應度函數的最大值， 同時獲得相對應的多閾值。其次， 通過對幾幅基本圖像、伯克利大學圖像分割庫中的圖像和實際污油圖像進行多閾值Otsu分割研究，在最佳適應度值、PSNR、SSIM指標以及算法耗時方面進行對比分析。實驗結果表明本文提出的算法可以獲得更為準確的分割閾值和更高的分割效率。
邢致愷, 賈鶴鳴, 宋文龍.基于萊維飛行樽海鞘群優化算法的多閾值圖像分割.自動化學報, 2021, 47(2): 363-377
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基于特征相關性的牽引系統主回路接地故障診斷
針對目前機車、動車牽引系統中主回路接地故障的精確定位問題， 提出了一種基于特征相關性的故障診斷方法。該方法通過在線計算與故障關聯的特征變量，提取相關故障特征指標， 并考慮各故障特征指標間的相關性， 利用典型相關分析得到殘差，以實現快速故障檢測. 進一步，構建基于殘差方向的故障隔離方法，實現準確地故障定位。現場實驗表明，與傳統基于相關性的故障診斷方法以及實際工程應用方法相比，在存在較大測量噪聲與暫態工況變化時，本文所提方法能實現更好的故障檢測與隔離性能，具有良好的應用價值。
陳志文, 李學明, 徐紹龍, 彭濤, 陽春華, 桂衛華. 基于特征相關性的牽引系統主回路接地故障診斷. 自動化學報, 2021, 47(7): 1516?1529
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數字孿生網絡(DTN): 概念、架構及關鍵技術
面向數字化、智能化的新一代網絡發展目標，本文首次系統化提出了 “數字孿生網絡(DTN: Digital twin network)” 的概念，給出了系統架構設計, 分析了DTN的關鍵技術。通過對DTN發展挑戰的分析，指出了未來 “數字孿生網絡” 的發展方向。
孫滔, 周鋮, 段曉東, 陸璐, 陳丹陽, 楊紅偉, 朱艷宏, 劉超, 李琴, 王曉, 沈震, 瞿逢重, 蔣懷光, 王飛躍. 數字孿生網絡(DTN): 概念、架構及關鍵技術. 自動化學報, 2021, 47(3): 569?582
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自耦PID控制器
針對PID控制器的整定問題，提出了自耦PID (SC-PID)控制方法。該方法將系統動態和內外不確定性定義為總和擾動，從而將非線性不確定系統變換為線性不確定系統，進而構建了總和擾動反相激勵下的誤差動態系統，據此設計了SC-PID控制律模型和整定規則，進而設計了自適應速度因子(ASF)模型。數值仿真結果表明，SC-PID具有快的響應速度、高的控制精度、良好的抗總和擾動魯棒性等諸多優點。SC-PID整定規則為現有PID整定結果的技術評估與技術升級提供了科學的理論依據，在國防和工業控制領域具有廣泛的應用價值。
曾喆昭, 劉文玨.自耦PID控制器.自動化學報, 2021, 47(2): 404-422
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證據推理理論及其應用
從D-S證據理論出發，針對Dempster組合規則存在的“反直覺”問題和組合爆炸，主要圍繞置信分布理論系統地梳理了證據理論的發展過程，總結分析了國內外典型文獻， 最后從實際應用對證據理論進行了簡要的評述和展望。
周志杰, 唐帥文, 胡昌華, 曹友, 王杰. 證據推理理論及其應用. 自動化學報, 2021, 47(5): 970?984
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