一、研究领域

1、智能控制：复杂工况下工业生产过程智能控制的研究与应用

2、大数据分析与智能感知：工业大数据驱动下的流程工业生产过程关键指标智能感知

3、智能决策与优化：工业生产过程全流程多工序多目标协同优化研究与应用

4、故障诊断：动态工况下工业过程故障诊断与预警

二、科研项目

1、国家自然科学基金，动态环境下水泥制造流程多目标协同优化建模与调控策略研究，编号：62073281， 2021.01—2024.12，主持。

2、河北省自然科学基金重点项目，水泥制造过程关键指标智能感知与全流程协同优化控制研究及应用，编号：F2023203029，2023.01—2025.12，主持。

3、河北省自然科学基金面上项目，面向流程工业多尺度不平衡问题的数据增强与时间序列预测，编号：F2022203088，2022.01—2024.12，主持。

4、河北省重点研发计划项目，工业大数据驱动的流程工业智能制造关键技术研究与实现，编号：19211602D， 2019.04—2022.06，主持。

5、河北省青年拔尖人才项目，智能控制与协同优化，授予单位：河北省人民政府，2016.01—2022.12，主持。

6、国家自然科学基金，无线传感器网络的能耗与频谱资源分布式协同优化研究，计划编号：61403336，2015.01-2017.12，主持。

7、河北省自然科学基金面上项目，工业大数据驱动的水泥制造流程多目标协同优化建模与控制，编号：F2019203385，2019.01—2021.12， 主持。

8、河北省自然科学基金，基于博弈论的无线传感器网络能耗与频谱资源协同优化研究，计划编号：F2015203342，2015.01-2017.12，主持。

9、河北省科技型中小企业技术创新资金项目，水泥生产线智能预测控制系统， 编号：13C1303351010，2013.05—2015.04，主持。

10、教育部高等学校博士学科点专项科研基金，基于非合作博弈和跨层优化的无线传感器网络拓扑控制研究，编号：20111333120007，2012.1-2014.12，主持。

11、河北省自然科学基金，基于博弈论的无线传感器网络拓扑跨层优化算法研究, 编号：F2011203100，2011.1-2013.12，主持。

12、河北省博士后科研基金项目，无线传感网络拓扑跨层优化模型与控制算法研究, 2010.1-2011.12，主持。

13、秦皇岛市科学技术研究与发展规划项目，新型干法水泥回转窑煅烧温度模糊预测控制研究，编号：201001A073，2010.1-2012.12，主持。

14、燕山大学博士后科研项目，基于非合作博弈的无线传感器网络拓扑控制算法研究， 2010.1-2011.12，主持。

15、河北省科学技术研究与发展计划项目，新型干法水泥回转窑变增益预测控制系统研发与应用，编号：12215616D，2012.01-2014.12，参加。

16、国家自然科学基金面上项目，水泥熟料多孔质渗流换热机理及实验研究，编号：51076135，2011.01-2013.12，参加。

17、国家自然科学基金，面向未知环境的多海洋机器人系统协同探测与协作控制方法研究，项目编号：61873224，2019.1-2021.12，参加。

18、河北省科学技术研究与发展计划项目，水泥熟料高效冷却机多通道风量分配技术研究，编号：07212120D，参加。

19、河北省自然科学基金，基于神经网络水泥篦冷机冷却风分配模型与控制的研究，编号：F2006000268，参加。

三、科研奖励

1、郝晓辰，孙超，史鑫，赵彦涛，刘刚，陈白，杨旭年.水泥烧成过程多指标软测量与优化控制技术应用.中国仪器仪表协会，科技进步奖三等奖，2023。

2、郝晓辰,刘彬,赵彦涛,孙超,刘浩然,张立华,马连伍,陈白,史鑫.水泥熟料烧成过程关键参数预测与优化控制技术及应用.河北省科技厅,河北省科技进步奖,三等奖,2021。

3、郝晓辰,于九洲,刘彬,林云,孙超,崔信明,闻岩,朱凤春,陈白,郭峰,大型新型干法水泥熟料冷却及热回收装置关键技术研究和应用,机械工业协会，中国机械工业科学技术奖，二等奖,2014。

4、郝晓辰,闻岩,孙超,李雅倩,林洪彬,高建明,刘彬,李海滨,王美琪.新型干法水泥回转窑燃煤控制及节能优化关键技术研究与应用.河北省科技厅,河北省科技进步奖,三等奖,2014。

5、闻岩,郝晓辰,刘浩然,李海滨,刘彬,高建明,苏占远,张文明.河北省科技进步奖三等奖，大型干法水泥烧成系统篦冷机核心技术研究与应用，2012。

6、刘彬,李海滨,郝晓辰,闻岩,刘浩然,高建明,陈白,苏占远,张文明,张强.河北省科技进步奖三等奖,水泥篦冷机冷却控制技术研究与应用,2010。

四、发表论文

1、Huang Gaolu, HaoXiaochen*, Zhang Yifu, Liu Lin, Dang Hui.Regression generative adversarialnetwork based on bounded losses for prediction of free calcium oxide in cementclinker[J]. Advanced Engineering Informatics, 2024, 59: 102344.

2、Hao X*, Wang X, Liu J, Wang X, Zhang Z, Ji Y. A multi-indicator prediction method for NOx emission concentration and ammonia escape value for cement calciner system. J Comput Sci 2024;76:102212. 

3、Hao X*, Wang Y, Zhang Z, Li Y, Hu J. Root cause analysis of faults in cement pre-decomposition system using kernel principal component analysis and multi-scale symbolic transfer entropy. Chem Eng Sci 2024;286:119681. 

4、Ying Zhang; Jinbo Liu; Hui Dang; Yifu Zhang; Gaolu Huang; Junze Jiao; Xiaochen Hao*; Improving Cement Production Process with Data-Augmented Seq2Seg-Wasserstein Generative Adversarial Networks Model for Accurate Prediction of f-Cao, Review ofScientific Instruments, 2023, 94;10.

5、 Yantao Z* , Wu R , Zhang S ,Qu H ,Hao X. Soft sensor modeling of cement clinker quality:a novel timing matching technique and data decoupling approach[J].  2023.

6、Qingquan Xu,Xiaochen Hao*, Xin Shi, Zhipeng Zhang, Quanwei Sun,Yinlu Di. Controlof denitration system in cement calcination process: A Novel method of Deep Neura Network Model Predictive Control[J]. Journal of Cleaner Production,2022,332:129970.

7、Shi X, Sun QW, Ji YK, Xu QQ, Yang XN,Hao XC*.Predictive control research for cement burning system using two-cycle coupling optimization[J].Expert Systems with Applications,2022,191:116259.

8、Liu G, Wang K,Hao XC*, Zhang ZP, Zhao YT, XuQQ. SA-LSTMs: A new advance prediction method of energy consumption in cement raw materials grinding system[J].Energy,2022,241:122768.

9、Shi X, Huang G, Hao X*, Yang Y, Li Z. Sliding window and dual-channel CNN (SWDC-CNN): A novel method for synchronous prediction of coal and electricity consumption in cement calcination process[J]. Applied Soft Computing 2022;129.

10、Xiaochen Hao*, Gaolu Huang, Ze Li, Lizhao Zheng, Yantao Zhao. A spatio-temporal data decoupling convolution network model for specific surface area prediction in cement grind process[J]. ISA transactions, 2022.

11、Xiaochen Hao*, Hui Dang, Yuxuan Zhang,Lin Liu,Gaolu Huang, Yifu Zhang, Jinbo Liu. SSP-WGAN-Based Data Enhancement And Prediction Method for Cement Clinker f-CaO[J]. IEEE Sensors Journal, 2022.

12、Hao XC*, Zhang ZP, Xu QQ, Huang GL, Wang K.Prediction of f-CaO content in cement clinker: A novel prediction method based on LightGBM and Bayesian optimization[J].Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems,2022,220:104461.

13、Hao X*, Di Y, Xu Q, Liu P, Xin W. Multi-objective prediction for denitration systems in cement: an approach combining process analysis and bi-directional long short-term memory network[J]. Environmental Science and Pollution Research. 2022.

14、Yang X, Hao X*, Yang T, Li Y, Zhang Y, Wang J. Elite-guided multi-objective cuckoo search algorithm based on crossover operation and information enhancement[J]. Soft Computing 2022;8.

15、Shi X, Xu Q, Zheng L, Hao X*, Zhao Y. Prediction of cement specific surface area in the cement mill grinding process: A method combining dual-frequency principal component analysis and extreme gradient boosting[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part B-journal of Engineering Manufacture 2022.

16、Xiaochen Hao*, Lin Liu, Gaolu Huang, Yuxuan Zhang, Yifu Zhang, Hui Dang. R-WGAN-Based Multitimescale Enhancement Method for Predicting f-CaO Cement Clinker[J]. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2021, 71: 1-10.

17、Sun Chao, Zhao Haichao, Zhang Yuan, Zhang Yuxuan, Guo Haoran, Hao Xiaochen*. A Soft-Sensing Model for Predicting Cement-Specific Surface Area Based on Inception-Residual-Quasi-Recurrent Neural Networks[J]. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2022;71:1–15.

18、Sun Chao, Zhang Yuan, Zhang Yuxuan, Zhao Haichao, Guo Haoran, Hao Xiaochen*. A soft sensor model for predicting cement specific surface area based on Convolution FastRecurrent Unit Network[J]. IEEE Sensors Journal, 2022;23:425–33.

19、Hao X*, Gao Y, Yang X, Wang J. Multi-objective collaborative optimization in cement calcination process : A time domain rolling optimization method based on Jaya algorithm[J]. Journal of Process Control 2021;105:117–28.

20、Shi X, Huang GL,Hao XC*, Yang Y, Li Z.A Synchronous Prediction Model Based on Multi-Channel CNN with Moving Window for Coal and Electricity Consumption in Cement Calcination Process[J].Sensors.2021,21(13):4284.

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22、Zhao YT*, Ding BC, Zhang YL, Yang LM,Hao XC.Online cement clinker quality monitoring: A soft sensor model based on multivariate time series analysis and CNN[J].ISA Transactions.2021,117:180-195.

23、Hao XC*, Guo TT, Huang GL, Shi X, Zhao YT, Yang Y. Energy consumption prediction in cement calcination process: A method of deep belief network with sliding window[J].Energy.2020,207:118256.

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39、Xiao-Chen HAO, Ya-Xiao ZHANG, Bin LIU. Distributed Cooperative Control Algorithm for Topology control and Channel Allocation in Multi-radio Multi-channel Wireless Sensor Network: From a Game Perspective. Wireless Personal Communications. Volume 73, Issue 3 (2013), Page 1169-1186.

40、Xiaochen Hao*, Yaxiao Zhang, Nan Jia, Bin Liu. Energy efficient joint algorithm of channel allocation and power control for the QoS of wireless sensor network. Wireless Personal Communications. Volume 73, Issue 3 (2013), Page 353-379.

41、Xiao-Chen Hao*, Ya-Xiao Zhang, Nan Jia, Bin Liu. Virtual Game-Based Energy Balanced Topology Control Algorithm for Wireless Sensor Networks. Wireless Personal Communications, Volume 69, Issue 4 (2013), 1289-1308.

42、郝晓辰*,杨旭年,李东栩,等.基于IPSO-HP-ELM水泥磨单位电耗预测[J].控制工程, 2022(004):029.

43、刘冲,吕松彦,郝晓辰*.卷积神经网络在水泥熟料fCaO软测量中的应用[J].水泥技术,2020,No.215(05):87-91.

44、赵彦涛、何永强、贾利颖、杨黎明、郝晓辰*.基于时间序列单维卷积神经网络的水泥熟料游离钙软测量方法[J].计量学报, 2020, 41(9):11.

45、赵彦涛,单泽宇,杨黎明,郝晓辰*.基于互信息和约减LSSVM的水泥生料细度软测量[J].电子测量与仪器学报, 2019, 31(12):10.

46、赵彦涛,单泽宇,龙海峰,刘贺鹏,郝晓辰*.时延系统中T-LSSVR动态软测量建模方法研究[J].计量学报, 2019(1):7.

47、赵彦涛,单泽宇,杨黎明,郝晓辰*.基于互信息和约减LSSVM的水泥生料细度软测量[J].电子测量与仪器学报, 2019, 31(12):10.

48、郝晓辰*,冀亚坤,郑立召等.基于差分进化的水泥烧成系统动态优化算法[J].智能科学与技术学报,2020,2(02):186-193.

49、刘彬,王美琪,闻岩,郝晓辰*.非均质移动颗粒床的渗流换热模型与数值模拟[J].化工学报,2014,65(02):522-531.

50、马庆海,史鑫,郝晓辰*.模糊控制技术在冀东水泥璧山公司分解炉上的应用[J].水泥,2019,No.507(07):64-67.

51、孙超,周湛鹏,郝晓辰*等.基于区间特性和变量软约束的模型预测控制算法[J].控制与决策,2015,30(10):1879-1884.

52、孙超,戴睿,郝晓辰*等.基于三角区间软约束的模型预测控制算法[J].化工学报,2015,66(06):2159-2165.

53、郝晓辰*,刘金硕,姚宁,解力霞,王立元. 无线传感器网络基于容量和传输能耗的功率与信道联合博弈算法[J]. 电子与信息学报,2018(7). 

54、郝晓辰*,王立元,刘金硕,解力霞,张文焕. WSN中基于双群体差分进化的资源分配优化算法[J]，通信学报, 2018(4).

55、郝晓辰*,巩倩倩,侯爽,刘彬,孙超.无线传感器网络中支持并行传输的信道与功率联合优化博弈算法,电子与信息学报.2014,36(7):1720-1727.

（注：*号标志上标代表通讯作者）

五、授权发明专利

1、郝晓辰，杨跃,赵彦涛,杨黎明,何永强,郭曈曈,王昭旭.一种基于卷积神经网络的水泥烧成过程多能耗指标预测方法,中国,ZL201810910130.7,授权日期:2020.12.01

2、郝晓辰，李东栩，张志鹏，赵彦涛，冀亚坤，徐清泉. 一种基于极限学习机的水泥磨系统电耗指标预测方法， 中国,ZL202110152975.6,授权日期:2021.02.03

3、郝晓辰，李东栩，张志鹏，赵彦涛，冀亚坤，徐清泉. 一种基于水泥工业的实时动态水泥粉磨系统能耗优化方法， 中国,ZL202110153263.6,授权日期:2021.02.03

4、郝晓辰，郝兴军，李媛媛，张亚茹，吴超，刘彬. 一种高效的实时语义分割方法，中国,ZL202011408821.0,授权日期:2020.12.03

5、郝晓辰，史鑫，刘彬，孙超，郭峰，王杰，张会华. 一种水泥回转窑煅烧预测控制系统及方法， 中国,ZL201210092718.9,授权日期:2013.10.02

6、郝晓辰，李博文，姚宁，郑立召. 一种基于 STM32 单片机的串口与以太网转换装置，中国,ZL201721577892.7,授权日期:218.06.05

7、郝晓辰，杨旭年，高勇，李永航，杨天琪. 基于多目标布谷鸟搜索的水泥磨运行指标决策方法，中国,ZL202110356768.2,授权日期:2023.05.05

8、郝晓辰，李泽,史鑫,杨跃,赵彦涛.一种水泥成品比表面积预测方法及系统.中国,ZL201910495482.5,授权日期:2021.04.09

9、郝晓辰，赵鹏程，刘彬，孙超.基于组合模型预测控制技术的水泥分解炉控制方法及系统，中国，ZL201510155963.3，授权日期：2018.01.23

10、孙超,郝晓辰,周湛鹏,姜迎,刘彬,韩辉,刘浩然,陈白.一种基于软约束的区间预测控制建模及优化方法.中国,ZL201410169068.2,授权日期:2017.02.15

11、孙超，刘鹏飞，郭浩然，张园，赵海超，郝晓辰.基于领域优化的水泥工业分解炉温度模型预测控制方法，中国， ZL202110827674.9，授权日期： 2021.07.22

12、赵彦涛,丁伯川,杨黎明,张玉玲,郝晓辰.基于注意力机制的多时间尺度卷积神经网络软测量方法.中国,ZL201910667918.4,授权日期:2021.06.11

13、赵彦涛,陈宇,郝晓辰,单泽宇,陈英豪,基于 BFCM.iWM 模糊规则自提取的水泥分解炉温度控制方法.中国,ZL201710873779.1,授权日期:2020.01.07

14、赵彦涛,张玉玲,杨黎明,丁伯川,郝晓辰.一种基于无监督和有监督学习的水泥游离钙软测量方法.中国,ZL201910717686.9,授权日期:2022.02.18

15、赵彦涛,何永强,贾利颖,杨黎明,郝晓辰.一种水泥熟料游离钙软测量方法.中国,ZL201811165989.6,授权日期:2021.10.15

16、赵彦涛，闫欢，丁伯川，张玉玲，王正坤，张策，郝晓辰. 基于多变量时序深度网络模型的水泥烟囱 NOX 预测方法， 中国,ZL202110560060.9,授权日期:2023.04.07

17、赵彦涛，张策，丁伯川，张玉玲，王正坤，闫欢，郝晓辰. 一种基于模糊细粒度特征提取的水泥质量软测量方法，中国,ZL202110481339.8,授权日期:2023.05.05

18、刘刚，王坤，郝晓辰，赵彦涛. 水泥生料粉磨系统电耗预测方法及其预测系统，中国,ZL202110455807.4,授权日期:2021.04.26

19、刘刚，欧阳志勇，郝晓辰，赵彦涛，杨跃. 基于卷积神经网络的水泥原料立磨生料细度指标预测方法，中国,ZL201910619419.8,授权日期:2019.07.10

六、获得的软件著作权

1、 基于模糊关联规则的工业过程参数优化软件，著作权人：燕山大学，负责人：郝晓辰，软件登记日期：2018年7月2日，登记号：2018SR502829

2、  糊控制规则提取软件，著作权人：燕山大学，负责人：郝晓辰，软件登记日期：2018年5月23日，登记号：2018SR374696

3、  自由组合式趋势分析软件，著作权人：燕山大学，负责人：郝晓辰，软件登记日期：2017年9月18日，登记号：2017SR522680

4、  智能控制系统组态软件，著作权人：燕山大学，负责人：郝晓辰，软件登记日期：2017年12月8日，登记号：2017SR674588

5、  窑专家智能控制软件，著作权人：燕山大学，负责人：郝晓辰，软件登记日期：2017年12月28日，登记号：2017SR741020

6、  水泥生料三率值自动控制软件，著作权人：燕山大学，负责人：郝晓辰，软件登记日期：2017年11月22日，登记号：2017SR641201

7、  格式自定义的工艺数据统计与分析软件，著作权人：燕山大学，负责人：郝晓辰，软件登记日期：2017年6月29日，登记号：2017SR328303

8、  模糊控制管理软件，著作权人：燕山大学，负责人：郝晓辰，软件登记日期：2016年9月20日，登记号：2016SR268247

9、  基于Web的多变量预测控制系统运行管理软件，著作权人：燕山大学，负责人：郝晓辰，软件登记日期：2015年11月10日，登记号：2015SR217564

10、多变量模型预测控制系统数据管理软件，著作权人：燕山大学，负责人：郝晓辰，软件登记日期：2015年9月6日,登记号：2015SR171586

11、能源管理数据采集软件，著作权人：燕山大学，负责人：郝晓辰，软件登记日期：2015年5月4日,登记号：2015SR073702

12、能源管理软件，著作权人：燕山大学，负责人：郝晓辰，软件登记日期：2015年5月4日，登记号：2015SR072730

13、停机分析系统软件，著作权人：燕山大学，负责人：郝晓辰，软件登记日期：2015年5月4日，登记号：2015SR072709

14、停机分析系统软件数据采集软件，著作权人：燕山大学，负责人：郝晓辰，软件登记日期：2015年5月4日，登记号：2015SR072707

15、袋装水泥包装袋管理软件，著作权人：燕山大学，负责人：郝晓辰，软件登记日期：2014年4月14日，登记号：2014SR042153

16、水泥智能发运系统，著作权人：燕山大学，负责人：郝晓辰，软件登记日期：2013年5月23日，登记号：2013SR124774

17、水泥智能发运系统调度管理软件，著作权人：燕山大学，负责人：郝晓辰，软件登记日期：2013年5月14日，登记号：2013SR124770

18、多变量模型预测控制系统运行管理软件，著作权人：燕山大学，负责人：郝晓辰，软件登记日期：2012年10月22日，登记号：2012SR098954

19、多变量模型预测控制系统仿真软件，著作权人：燕山大学，负责人：郝晓辰，软件登记日期：2012年5月24日，登记号：2012SR042555

20、多变量预测控制系统建模软件，著作权人：燕山大学，负责人：郝晓辰，软件登记日期：2012年4月16日，登记号：2012SR029478