马西奎的个人主页空间

每年可招收博士生2～3名，硕士生3～4名。

每年可接收指导本科生毕业设计2～4名。

联系电话：029-82668629

电子信箱：maxikui@mail.xjtu.edu.cn

中国电机工程学会电工理论与新技术专业委员会副主任委员
中国电工技术学会国际电磁场计算与应用学术会议联络办公室委员
全国高等学校电磁场教学与教材研究会理事长

中国高校电工电子在线开放课程联盟工作委员会副主任委员

曾任国际电磁场问题与应用学术会议主席（2016 ICEF）

曾任西安交通大学电气工程学院副院长

曾任教育部高等学校工科电工课程教学指导委员会委员

曾任教育部高等学校电子信息与电气学科教学指导委员会电气工程及其自动化专业教学指导分委员会秘书长

1978年09月-1982年07月，在西安交通大学电气工程系电气绝缘与电缆技术专业本科生学习

1982年09月-1985年03月，在西安交通大学电气工程系理论电工专业研究生学习

1985年03月至今在西安交通大学任教
1992年12月由讲师越级破格晋升为教授
1996年06月起任博士生导师
1994年03月～1995年05月，在加拿大多伦多大学任访问科学家
2002年11月～12月，在澳大利亚悉尼大学任访问教授
 

入选西安交通大学首批跨世纪人才（1994年）
入选教育部高等学校骨干教师计划（2000年）

国务院政府特殊津贴专家（2005年）

全国优秀博士学位论文指导教师（2012年）

陕西省优秀博士学位论文指导教师（2003年，2012年，2015年）

西安交通大学“开元基础课优秀教学奖”特等奖（1998年）

西安交通大学“王宽城育才奖”（2002年）

西安交通大学第一届教学卓越奖（2014年）

1999-2014年西安交通大学研究生学位与教育工作突出贡献奖（2014年）

第一届西安交通大学研究生教育优秀导师奖（2017年）

1. 创立电磁波时程精细积分方法

1998年创立了电磁波时程精细积分（PITD）法，并对其作了系统的开发与发展，发表相关学术论文100余篇。2015年由科学出版社出版了首部专著《电磁波时程精细积分法》（2014年度国家科学技术学术著作出版基金资助项目）。

与被最为广泛应用的FDTD法相比较，PITD法最突出的优点是数值稳定条件相当宽松和数值色散特性与时间步长无关,它的时间步长可取为FDTD法的百万倍。对于长时响应，它不仅能极大地减少到达特定时间所需时间步进次数，提高计算效率，也能有效地减少误差累积。不像FDTD法那样，即使满足CFL条件也易产生明显的误差累积，导致后期计算结果发生振荡。PITD法在时间步长选择、数值色散特性改善和误差累积降低3个方面都取得了突破性进展。PITD法是电磁波时域分析领域中的一个重要的里程碑式的成果。

2.创立电磁场有限元与解析结合解法

对电磁场有限元与解析结合解法进行了持续20余年的系统和深入研究，创立了分部结合型和分域结合型两种有限元与解析结合解法。发表相关学术论文60余篇。2014年，由科学出版社出版了首部专著《电磁场有限元与解析结合解法》。

兼备优点和克服缺点，是有限元与解析结合解法的主要特点。一般说来，纯解析法得到的是一种理论解，其精度高和计算量小，但解题范围有限，不同问题的方法各异，较难掌握。正好相反，纯有限元法的优点是解题范围广、方法统一和易于掌握，但给出一种近似的数值解，计算量大。在有限元与解析结合解法的应用研究中，系统地解决了如何选取所应用的解析函数、如何将解析函数结合在离散过程中、如何建立适合计算机运算的格式、以及使复杂问题的计算达到简捷、准确和节约费用的问题。

3.系统研究复杂电磁场边值问题分域变量分离方法及其应用

对复杂电磁场边值问题分域变量分离方法进行了持续20余年的系统和深入研究，创立了多边形和和边界条件不一致性两类问题的分域变量分离方法。发表相关学术论文30余篇。2016年，由科学出版社出版了首部专著《复杂电磁场边值问题分域变量分离方法》。

变量分离方法是求电磁场边值问题解的一种经典解析方法。只有在边界面的几何形状（例如，区域为矩形、柱面、球面等）和边界条件的数学形式都比较简单时，才可能地把无穷级数形式通解中的特征函数和待定系数确定下来。然而，在实践中，许多问题的边界是由一些直线段所组成的多边形，或者可以处理为由一些直线段所组成的多边形，还有在同一坐标曲面上，给出的边界条件数学形式的类型不一致。应用变量分离方法要在整个场域内使用一个整体解形式对它们求解，一般来说是不可能的。对于这些问题，首先将场域划分成若干个分域，然后在每个分域中应用变量分离方法进行模式展开，最后通过各分域分界面上的连续性条件将各分域的解匹配起来联立求解，得到分区表示的整体的变量分离解。变量分离方法在微波传输线、盐浴炉中的恒定电流场、电机槽中气隙磁场分布以及电机槽内导体条中的涡流、部分填充介质波导、重入式谐振腔和波导阶梯不连续中的电磁波问题分析中得到了应用。

4.系统研究电力电子系统中的非线性动力学现象及其应用

自2000年起，我们科研小组就涉足电力电子系统的非线性动力学分析研究工作，取得了丰富的研究成果。发表了100余篇论文。2017年，由科学出版社出版了首部专著《电力电子系统的非线性动力学分析》（2016年度国家科学技术学术著作出版基金资助项目）。

我们提出基于“面向设计”的思想，将研究对象由DC-DC变换器扩展到AC-DC（PFC）和DC-AC变换器；由单模块扩展到多模块级联/或并联；由模拟控制扩展到数字控制。研究目标也由发现非线性现象转变为揭示非线性现象机理和对非线性现象进行控制。提出的“未充分发展分岔”概念，揭示了PFC变换器和逆变器这类双频非线性系统吸引子不对称特殊现象产生的机理。发现和揭示了单级隔离式PFC变换器中介于快尺度和慢尺度间的一种低频振荡现象及其机理，给出了稳定性边界；发现电流模式PFC变换器在输入电压最大值附近会发生一种快尺度分岔，利用“未充分发展分岔”概念解释了临界不稳定相角的不对称性；发现在轻载和较大负载时两级PFC变换器都会发生慢尺度分岔；发现在数字控制单相PFC变换器中会发生小于或大于工频周期两种尺度上的分岔；发现输入滤波器对后级Buck变换器稳定性的影响具有双重效果，指出了传统设计标准的不足，并给出了稳定性边界。揭示了并联型Buck变换器中均流环与电压反馈环间作用的机理，提出的最大斜率限制准则突破了传统均流环设计准则的局限性。基于“面向设计”的思想开展对电力电子系统中非线性动力学分析方法的研究，弥合了理论研究与实际应用之间的差距，使非线性现象的研究结果能够应用于工程设计。面向设计的分岔分析方法可以使设计准则更实用化，直接令电力电子工程师受益。

部分专利名称：

         2016年09月18日-09月22日，The 7^nd International Conference on Electromagnetic Field Problems and Applications, ICEF 2016, 在西安曲江国际会议中心召开，马西奎教授担任ICEF 2016 主席，来自国内外260余人参加了这次电磁场问题与计算国际盛会。

近年出席的部分国际会议：

[07]2019年07月12日-07月20日，The 22^nd International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields, Compumag 2019, held in Paris , France, July

       15-19, 2019.

[06]2018年10月28日-10月31日，The Eighteenth Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation, IEEE CEFC 2018, held in Hangzhou , China,

       October 28-31, 2018.

[05]2018年07月07日-07月14日，2018 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and USNC-URSI Radio Science Meeting, held in Boston,

        Massachusetts, USA, July 8-13, 2018.

[04]2017年06月17日-06月23日，The 21^nd International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields, Compumag 2017, held in Daejeon , Korea,

       June 18-22, 2017.

[03]2015年09月14日-09月19日，The 17^th International Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics, ISEM 2015, held in Awaji Yumebutai, Japan, Sept. 15-18, 2015.

[02]2012年06月20日-06月24日，The 6^nd International Conference on Electromagnetic Field Problems and Applications, ICEF 2012, held in Dalian , China, June.

        21-23, 2012.

[01]2011年09月05日-09月11日，The 15^th International Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics, ISEM 2011, held in Naples, Italy, Sept. 6-9,

        2011.

30余年来，恪守人民教师的神圣职责，为人师表，教书育人，从严执教，锲而不舍，默默耕耘，博得了同学们的敬佩和爱戴，誉为“我心目中的优秀教师”。先后获“西安交通大学开元基础课优秀教学奖”特等奖（1998年）、西安交通大学“王宽成育才奖”（2002年）、第一届西安交通大学教学卓越奖（2014）、1999-2014年西安交通大学研究生学位与教育工作突出贡献奖（2014年）和第一届西安交通大学研究生教育优秀导师奖（2017年）。 ​​​​​​​

西安交通大学“电磁场与波”课程责任教授。

主讲过的课程有：1）电磁场与波（本科生）、2）数学物理方程与特殊函数（本科生）、3）电磁场理论（研究生）、4)电磁波理论（研究生）、5)电磁场工程中的数学（研究生）、6)非线性动力学近代理论（研究生）。

长期坚持在本科生教学和研究生教学工作第一线。在教学中，十分注重课程的基本概念和工程实际的有机结合，以生动幽默的授课方式，结合在教学、科研、生产实际中的丰富经验，不断改进提高授课方法，寓教于乐，给学生留下了难以忘怀的印象，受到学生的普遍欢迎。

国家级“电磁场与波”精品课程负责人。2004年，主持的“电磁场与波”课程被评为第二届国家级精品课程。

陕西省普通高等学校“电工电子系列基础课程优秀教学团队”负责人。2007年陕西省立项建设。

首批国家级一流虚拟仿真实验教学课程“典型特高压输电设备电场虚拟仿真实验”负责人。2019年教育部立项建设。

十分重视学生的毕业设计指导工作。近几年来，所指导的学生先后有5人获西安交通大学本科生优秀毕业设计论文奖。

积极从事教学改革，主持完成国家级教学改革项目3项。主编出版面向21世纪课程教材等教材7部，翻译国外优秀教材2部，审译校国外优秀教材2部。发表教学论文20余篇。获国家级教学成果奖二等奖1项，陕西省优秀教学成果特等奖1项和二等奖2项。

曾多年担任国家级电工电子教学实验示范中心主任和国家级电工电子基础课程教学基地主任。在教育部组织的评估验收中，主持的电工电子基础课程教学基地被评为“优秀”基地，国家级电工电子教学实验示范中心顺利通过验收。

接收毕业设计信息：每年可以接收指导毕业设计学生4-5名