其次，在非線性魯棒控制理論和電力系統應用方面，解決了國際工程控制領域的兩大難題:非線性魯棒控制器的構造和非最小相位系統的最優控制，參與了大型發電機組非線性魯棒勵磁控制裝置、大型水輪發電機組調速系統非線性魯棒控制裝置和超導儲能設備非線性魯棒控制裝置的研制；
第三，在電力系統混合控制理論與應用中，提出了電壓混合控制系統多目標優化的序貫算法，可實現全系統電壓/頻率的分層調控，實現電網安全、優質、經濟運行的綜合調控目標。在國內外發表論文200余篇，其中SCI論文50余篇，EI論文150余篇。3項專利；
他已經出版了9本書，包括兩本由美國KLUWER出版社和德國Springer出版社出版的英文書。
曾參與自然科學基金、863國家子項目和973國家子項目及28項其他工程應用項目。其中17個項目通過了相關部門的鑒定，獲得了較高的評價；
曾任國家基礎研究項目(973)“中國大規模電力系統巨災預防與經濟運行重大科學問題研究”首席科學家助理，負責973項目“大規模電力系統非線性魯棒控制”、傑出青年基金項目“電力系統暫態分析”和自然科學基金面上項目“混合電壓控制”、自然科學基金重點項目“超大規模電力系統異常動態行為與特性”及863子課題。
作為骨幹參與了國家重點自然科學基金項目、“九五”計劃和國家發改委高技術示範項目。(1)協助盧強教授，系統地提出了大電力系統災害防治的基本理論框架，包括大電力系統穩定性理論、控制理論和實時仿真決策指揮系統。這壹理論框架的創新首先通過其成為1998國家首批重點基礎研究項目得到證實。後來隨著項目研究的不斷進展，電力系統防災的理論和技術對於中國電力系統防止類似美國加拿大8.14大停電那樣的災難性事故更加重要。
(2)壹種新的電力系統非線性魯棒控制理論的建立和工程實現。十幾年來，國際工程控制領域壹直被兩個難題所困擾:壹是非線性魯棒控制器的構造必須求解HJI不等式(二次偏微分不等式)，這個不等式在數學上沒有通解；二是非最小相位系統(如水輪機調速系統)的最優控制問題。首先，新理論提出了反饋H∞方法和耗散積分方程的直接解法，從而避免了求解HJI不等式的困難。其次，提出了基於狀態、動態和測量反饋的SDM反饋設計方法，為壹類非最小相位系統構造了非線性最優控制器。在理論結果的指導下，開發了大型發電機組非線性魯棒勵磁控制器和三峽電站水輪機調速非線性控制器，可顯著提高系統穩定性，提高功率傳輸極限15%以上。其中，非線性魯棒勵磁控制器已在東北電網白山電廠300MW機組成功投運，並獲得2008年國家電網公司科技進步壹等獎。作為“大電力系統非線性控制”的壹部分，上述理論成果獲得了2008年國家自然科學二等獎。
(3)混合自動電壓控制的理論和應用。首次建立了混合自動電壓控制系統的概念、模型、理論框架和方法論，建立了壹套混合電力控制系統的理論體系，可以實現整個系統的分級電壓調控，從而達到電壓水平、電壓動態質量、電壓穩定性和運行經濟性等綜合控制目標。該成果應用於東北、AEMS 500kv電網無功/電壓自動閉環控制、上海電網混合控制系統和深圳電網防災系統，可有效提高電網電壓控制水平，增強電網抗幹擾能力，提高電壓穩定性，合理分配無功功率，降低網損。該技術緊密結合電網現有軟硬件等技術條件和實際情況，具有明顯的獨創性和較高的可行性。
(4)在電網安全方面，系統地建立了電力系統的自組織臨界性理論。該理論的主要創新點包括:1。構建了多時間尺度電網演化機理模型，能夠從無功、電壓和暫態穩定等角度全面分析和揭示電網大停電機理；2.提出了電力系統連鎖故障和大停電的仿真分析方法，可以準確評估安全運行水平，並提出相應的防控措施。該領域的研究成果已發表在國際電氣工程權威期刊IEEE/PWRS上，評審專家認為這項工作是“連鎖故障分析的重大進展”。該成果已應用於國家公安平臺。分布式連續無功功率發生器；第壹個完成者；
分布式綜合電能質量調節裝置；第壹個完成者；
32位水輪機非線性調速器控制器:第二個完成者:
基於非線性魯棒電力系統穩定器的勵磁控制方法(下):
靜止混合電壓自控中間層發電機組及無功補償器調節方法；第二整理器；
靜態混合自動電壓控制中間層有載調壓變壓器的調節方法:第二整理器；
靜態混合自動電壓控制頂層安全調節方法；第四個終點。