我从事非线性系统的神经模糊建模、控制与滤波研究十余年。在国家自然科学基金、973项目、863项目和国防预研项目的资助下，我在非线性系统的神经模糊稳定自适应控制和鲁棒控制、马尔可夫（Markov）跳变系统的滤波等方面取得了一系列研究成果，具体包括：

1. 非线性系统的神经模糊稳定自适应控制。我提出了神经变结构控制和神经模糊动态逆的设计思想，建立了较为完整的机器人神经网络稳定自适应控制的理论与方法，并完成了主要理论方法的实验验证。代表性工作获第十八届Choon-Gang国际学术一等奖和IEEE CSS 北京分会优秀论文奖。

2. 多时标非线性系统和马尔可夫跳变系统的控制与滤波。我从理论上证明柔性机械臂、飞翼式飞机、大型柔性空间结构等一大类多时标非线性系统可以采用模糊奇异摄动模型逼近的存在性和充分性，并给出其在给定逼近精度下的必要条件。我提出的基于摄动参数无关和相关解的自适应和鲁棒控制方法为实现该类系统的高精度和高稳定度控制开拓了新的途径。针对实际系统中常遇到的饱和效应、模态不可测等困难，我给出了有效的控制与滤波方法。研究成果应邀到本领域2006年IEEE智能系统设计与应用国际会议上做大会报告。

3. 面向需求的应用技术研究。我建立了国内第一个柔性双臂空间机器人和面向在轨服务的遥操作地面实验系统。我在空间机器人动力学参数的在轨辨识、抑振轨迹规划、位置/力混合控制、以及面向在轨服务的遥操作双边控制和共享控制技术方面取得创新性成果，申请受理发明专利8项、授权3项，并应邀在2009年IEEE测量技术与机械学自动化国际会议上做大会报告。

近年来，我共在国际期刊发表论文58篇（SCI收录52篇），这些论文在Web of Science网络版中他引300余次。我的专著《机械手神经网络稳定自适应控制的理论与方法》被高等教育出版社于2005年出版，专著《空间机器人学：动力学、规划与控制》即将被清华大学出版社出版，译著《机器人学导论》已为三十多所大学作为教材使用，获得好评。