- 中文名
- 控制科学与工程
- 外文名
- Control science and engineering
- 专业代码
- 081100
- 所属学科
- 工学
- 服务领域
- 互联网、人工智能、通信、智能制造等
- 研究方向
- 楼宇智能化技术、计算机测控与网络技术等
发展
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控制科学与工程是一门研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科。它是20世纪最重要的科学理论和成就之一，它的各阶段的理论发展及技术进步都与生产和社会实践需求密切相关。11世纪我国北宋时代发明主道拒的水运仪象台就体现了闭环控制的思剃立良想。到18世纪，近代工业乐悼询设凝采用了蒸汽机调速器。但直到20世纪20年代逐步建立了以频域法为主的经典控制理论并在工业中获得成功应用，才开始形成一门新兴的学科——控制科学与工程。此后，经典控制理论继续发展并在工业中获得了广泛的应用。在空间技术发展的推动下，50年棕嫌婆乐代又出影凝现了以状态空间法为主的现代控制理论，并相继发展了若干相对独立的学科分支，使本学科的赠旬协理论和研究方法更加丰富。60年代以来，随着计算机技术的发展，许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段，显著加快了工业技术更新的步伐。在控制科学发展的过程中，模式识别和人工智能与控制相结合的放立研究变得更加活跃；由于对大系统的研究和控制学科向社会、经济系统的渗透，形成了系统工程学科。特别是近20年来，非线性及具有不确定性的复杂系统向“控制科学与工程”提出了新的挑战，进一步促进了本学科的迅速发展。本学科的应用已经遍及工业、农业、交通、环境、军事、生物、医学、经济、金融、人口和社会各个领域，从日常生活到社会经济无不体现本学科的作用。在当代大学中甚至是研究生的上课讲授的也是经典控制理论和现代控制理论的集合。
研究方向
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控制科学以控制论、信息论、系统论为基础，研究各领域内独立于具体对象的共性问题，即为了实现某些目标，应该如何描述与分析对象与环境信息，采取何种控制与决策行为。它对于各具体应用领域具有一般方法论的意义，而与各领域具体问题的结合，又形成了控制工程丰富多样的内容。本学科的这一特点，使它对相关学科的发展起到了有力的推动作用，并在学科交叉与渗透中表现出突出的活力。例如：它与信息科学和计算机科学的结合开拓了知识工程和智能机器人领域。与社会学、经济学的结合使研究的对象进入到社会系统和经济系统的范畴中。与生物学、医学的结合更有力地推动了生物控制论的发展。同时，相邻学科如计算机、通信、微电子学和认知科学的发展也促进了控制科学与工程的新发展，使本学科所涉及的研究领域不断扩大。
研究方向包括：
6、大系统的控制方法及应用；
11、导航控制系统。
12、制导、控制与仿真
课程设置
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学术研究型
类别 | 课程名称 |
学位课 | 自然辩证法概论 |
科学社会主义理论与实践 | |
第一外国语基础部分（英语） | |
第一外国语基础部分（英语） | |
数理统计与随机过程 | |
智能控制 | |
自动化概论 | |
飞行器控制 | |
非学位课 | 非线性控制理论 |
自适应控制 | |
最优控制 | |
非学位课 | 线性系统理论 |
现代自动化装备控制技术 | |
高等网络工程 | |
第二外国语（日语） | |
系统辨识与参数估计 | |
网络数据库系统设计 | |
运动控制系统 | |
控制系统仿真与模型处理 | |
DSP控制器及其应用 | |
现代数字信号处理 | |
现代测控管系统 | |
楼宇智能化技术 | |
现代建筑电子工程设计 | |
新型传感器及应用 | |
虚拟仪器设计技术 | |
智能交通技术 | |
物流信息技术 | |
必修环节 [2] | 文献阅读与选题报告 |
学术活动、实践活动 | |
- |
应用研究型
具体课程按照相关院校培养计划制定。
类别 | 课程名称 | |
学位课程 | 公共学位课 | 思想政治理论课 |
第一外国语 | ||
矩阵分析 | ||
现代数学基础 | ||
数值分析 | ||
学科基础课 | ||
最优控制 | ||
鲁棒控制 | ||
非线性控制 | ||
现代采样控制 | ||
系统辨识与自适应控制 | ||
学科专业课 | 飞行器控制 | |
智能控制 | ||
惯性技术 | ||
系统建模与仿真 | ||
信号检测与处理 | ||
导航原理 | ||
控制系统的参数化设计 | ||
稳定性理论及其应用 | ||
选修课程 | 控制系统故障诊断技术 | |
DSP及其在控制中的应用 | ||
汽车电子控制技术 | ||
预测控制 | ||
智能优化原理与算法 | ||
H∞控制理论 | ||
最优导航与滤波 | ||
变结构控制 | ||
集散控制系统 | ||
控制系统设计的线性矩阵不等式方法 | ||
C语言在测量与控制中的应用 | ||
多传感器数据融合技术 | ||
网络化控制与仿真 | ||
飞行器制导 | ||
学位论文学术论文写作 | ||
伺服控制系统 | ||
先进分布式仿真技术 | ||
现代导弹成像制导技术 | ||
视觉伺服：原理与应用 | ||
广义线性系统 | ||
人工神经网络理论及应用 | ||
空间飞行器动力学与姿态控制 | ||
随机控制 | ||
基于Petri网的系统建模与仿真 | ||
复杂系统 | ||
博弈与控制 | ||
应用微分流形导论 | ||
控制系统设计 | ||
现代控制理论 | ||
学生选修课除选择方案中课程外，可在全校各学科开设的研究生课程范围内选择。 | ||
专题 | 数字超声成像系统 | |
计算机控制接口技术 | ||
惯导测试设备的检测技术及实验技术 | ||
微陀螺惯性测量系统-原理及应用 | ||
电子系统设计与电磁兼容 | ||
惯导测试与仿真设备测控系统的设计与实现 | ||
实时仿真系统设计与实现 | ||
非线性/非高斯滤波 | ||
计算机视觉测量与导航 | ||
网络化预测控制 | ||
自主天文导航原理与应用 | ||
无人机视觉导航与控制 | ||
飞行器制导与控制 | ||
实践环节 | 控制系统实践 | |
飞行器制导控制设计与仿真实践 | ||
现代数字控制实践 | ||
学术交流 | 学术交流 | |
论文环节 [3] | 开题报告 | |
中期检查 | ||
学科关系
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本学科在本科阶段叫自动化，研究生阶段叫控制科学与工程。本学科下设有五个二级学科，其分别为：“控制理论与控制工程”、“检测技术与自动装置”、“系统工程”、“模式识别与智能系统”、“导航、制导与控制”。各二级学科的主要研究范畴及相互联系如下。
控制理论与控制工程
“控制理论与控制工程”学科以工程领域内的控制系统为主要对象，以数学方法和计算机技术为主要工具，研究各种控制策略及控制系统的建模、分析、综合、优化、设计和实现的理论、方法和技术。本学科培养从事控制理论与控制工程领域的研究、设计、开发和系统集成等方面的高级专门人才。
本专业方向主要研究线性与非线性控制、自适应控制、变结构控制、鲁棒控制、智能控制、模糊控制、神经元控制、预测控制、推理控制、容错控制、多变量控制、量子控制、系统辨识、过程建模与优化、故障诊断与预报、离散事件动态系统、复杂系统的优化与调度、智能优化与智能维护、复杂性理论研究、高性能调速与伺服、运动体导航与制导、机器人与机器视觉、多传感器集成与融合，多自主体合作与对抗、嵌入式系统、传感器网络、软测量技术、电力电子技术、现场总线技术、系统集成技术、网络控制与流媒体技术，以及将上述技术与方法加以集成的综合自动化技术等。
模式识别与智能系统
主要研究信息的采集、处理与特征提取，模式识别与分析，人工智能以及智能系统的设计。它的研究领域包括信号处理与分析，模式识别，图象处理与计算机视觉，智能控制与智能机器人，智能信息处理，以及认知、自组织与学习理论等。智能控制与智能系统；专家系统与智能决策；模式识别理论与应用；智能信息处理与计算机视觉；生物信息学。模式识别、计算机视觉、机器智能的理论及应用；信号处理的理论及应用；基于信息理论和技术的生物信息学和中医药现代化；智能控制与智能系统的理论与应用；神经网络、模糊系统、统计学习理论及其在信息处理、识别与控制中的应用。
导航、制导与控制
“导航、制导与控制”是以数学、力学、控制理论与工程、信息科学与技术、系统科学、计算机技术、传感与测量技术、建模与仿真技术为基础的综合性应用技术学科。该学科研究航空、航天、航海、陆行各类运动体的位置、方向、轨迹、姿态的检测、控制及其仿真，是国防武器系统和民用运输系统的重要核心技术之一。惯性定位导航技术；组合导航及智能导航技术；飞行器制导、控制与仿真技术；惯性器件及系统测试技术；火力控制技术。
本专业方向主要研究：
1、运动体的精密制导、导航与控制的理论与技术；
“检测技术与自动化装置”是研究被控对象的信息提取、转换、传递与处理的理论、方法和技术的一门学科。它的理论基础涉及现代物理、控制理论、电子学、计算机科学和计量科学等，主要研究领域包括新的检测理论和方法，新型传感器，自动化仪表和自动检测系统，以及它们的集成化、智能化和可靠性技术。先进传感与检测技术；新型执行机构与自动化装置；智能仪表及控制器；测控系统集成与网络化；测控系统的故障诊断与容错技术。检测技术研究如何将各种反映被测对象特征的参数按照一定的对应关系转换为易于传递的信号，并提供给自动控制系统；自动化装置涉及控制系统中的传感器、变送器、控制器、执行机构等，包括他们的集成化、智能化技术和可靠性技术。本学科培养从事各种检测技术与自动化装置的研究、开发、设计等方面工作的高级专门人才。
本专业方向主要研究工业自动控制装置，系统可靠性评估及设计，控制系统的自动测试方法，数据信息采集、传输、处理、转换方法和相应设备，新型传感器和仪表，传感器数据融合理论及应用，动态系统故障诊断技术，工业现场总线技术，高速企业网络组成及安全技术，新型大功率电子器件及应用，嵌入式系统的研究及相关产品的开发。
系统工程
“系统工程”是为了解决日益复杂的社会实践问题而形成的从整体出发合理组织、控制和管理各类系统的综合性的工程技术学科。系统工程以工业、农业、交通、军事、资源。环境、经济、社会等领域中的各种复杂系统为主要对象，以系统科学、控制科学、信息科学和应用数学为理论基础，以计算机技术为基本工具，以优化为主要目的，采用定量分析为主、定性定量相结合的综合集成方法，研究解决带有一般性的系统分析、设计、控制和管理问题。系统工程理论及应用；系统分析、设计与集成；系统预测、决策、仿真与性能评估；网络信息技术、火控与指控系统技术；复杂系统信息处理、控制与应用技术。
自动控制已经成为高技术的重要组成部分。当前，我国的经济建设正在蓬勃发展，各行各业的经济效益提高和技术的进步都与本学科密切相关。因此，加强本学科的建设，更多更好地培养本学科高层次综合型人才，是我国社会主义建设的迫切需要。
学科排名
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拥有控制科学与工程国家二级重点学科的高校：
控制理论与控制工程 | 北京理工大学 |
同济大学 | |
华东理工大学 | |
东南大学 | |
山东大学 | |
湖南大学 | |
中南大学 | |
西北工业大学 | |
检测技术与自动化装置 | 天津大学 |
模式识别与智能系统 | 南京理工大学 |
导航、制导与控制 | 火箭军工程大学 |
哈尔滨工程大学 |
信息领域主要的一级学科共有4个，分别是：0809电子科学与技术、0810信息与通信工程、0811控制科学与工程、0812计算机科学与技术。这四个一级学科覆盖面广、积淀深厚、发展迅速、热门度高、开设广泛，是信息领域的核心学科，也是中国各大高校——尤其是C9高校和其他985高校重点发展的对象，因而竞争极其激烈。此外，0803光学工程、0835软件工程这两个小学科也属于信息领域。
1 | 10003清华大学 | 94 | 前10% |
2 | 10145东北大学 | 90 | |
3 | 10213哈尔滨工业大学 | 88 | |
4 | 10006北京航空航天大学 | 86 | |
10248上海交通大学 | |||
10335浙江大学 | |||
7 | 10487 华中科技大学 | 83 | |
10698 西安交通大学 | |||
9 | 10007 北京理工大学 | 82 | 前20% |
90002 国防科技大学 | |||
11 | 10533中南大学 | 79 | |
10288 南京理工大学 | |||
10286东南大学 | |||
14 | 10247 同济大学 | 78 | |
10422 山东大学 | |||
10699 西北工业大学 | |||
17 | 10701西安电子科技大学 | 75 | |
10008 北京科技大学 | |||
10056 天津大学 | |||
10141 大连理工大学 | |||
10217 哈尔滨工程大学 | |||
10251 华东理工大学 | |||
10287 南京航空航天大学 | |||
10358 中国科学技术大学 | |||
10561 华南理工大学 | |||
90059 火箭军工程大学 | |||
27 | 10216 燕山大学 | 73 | 前50% |
10255 东华大学 | |||
10295 江南大学 | |||
10532 湖南大学 | |||
31 | 10337 浙江工业大学 11845 广东工业大学 | 71 | |
10488 武汉科技大学 | |||
33 | 10005北京工业大学 | 70 | |
10010 北京化工大学 | |||
10055 南开大学 | |||
10079 华北电力大学 | |||
10183 吉林大学 | |||
10280 上海大学 | |||
10299 江苏大学 | |||
10611 重庆大学 | |||
90034 装甲兵工程学院 | |||
42 | 10459 郑州大学 | 69 | |
10613 西南交通大学 | |||
10617 重庆邮电大学 | |||
10731 兰州理工大学 | |||
11414 中国石油大学 | |||
90045 空军工程大学 | |||
48 | 10009 北方工业大学 | 67 | - |
10112 太原理工大学 | - | ||
10151 大连海事大学 | - | ||
10214 哈尔滨理工大学 | - | ||
10252 上海理工大学 | - | ||
10356 中国计量学院 | - | ||
54 | 10011 北京工商大学 | 66 | - |
10058 天津工业大学 | - | ||
10082 河北科技大学 | - | ||
10146 辽宁科技大学 | - | ||
10148 辽宁石油化工大学 | - | ||
10149 沈阳化工大学 | - | ||
10186 长春理工大学 | - | ||
10289 江苏科技大学 | - | ||
10293 南京邮电大学 | - | ||
10386 福州大学 | - | ||
10475 河南大学 | - | ||
10490 武汉工程大学 | - | ||
10622 四川理工学院 | - | ||
10704 西安科技大学 | - | ||
10708 陕西科技大学 | - | ||
10709 西安工程大学 | - | ||
11232 北京信息科技大学 | - | ||
11258 大连大学 | - | ||
72 | 10066 天津职业技术师范大学 | 64 | - |
10143 沈阳航空航天大学 | - | ||
10144 沈阳理工大学 | - | ||
10147 辽宁工程技术大学 | - | ||
10150 大连交通大学 | - | ||
10152 大连工业大学 | - | ||
10153 沈阳建筑大学 | - | ||
10154 辽宁工业大学 | - | ||
10167 渤海大学 | - | ||
11035 沈阳大学 | - | ||
82 | 10126 内蒙古大学 | 63 | - |
10127 内蒙古科技大学 | - |
一级学科代码及名称： 0811 控制科学与工程
本一级学科中，全国具有“博士授权”的高校共 67 所，本次参评64 所；部分具有“硕士授权”的高校 也参加了评估；参评高校共计 162 所（注：评估结果相同的高校排序不分先后，按学校代码排列）。 [4]
评估结果 | 学校代码及名称 |
A+ | 10003清华大学 10213哈尔滨工业大学 10335浙江大学 |
A | 10006北京航空航天大学 10007北京理工大学 10145东北大学 10248上海交通大学 90002国防科技大学 |
A- | 10217哈尔滨工程大学 10286东南大学 10422山东大学 10487华中科技大学 10533中南大学 10698西安交通大学 11845广东工业大学 90059火箭军工程大学 |
B+ | 10005北京工业大学 10008北京科技大学 10010北京化工大学 10056天津大学 10141大连理工大学 10247同济大学 10251华东理工大学 10287南京航空航天大学 10288南京理工大学 10295江南大学 10336杭州电子科技大学 10358中国科学技术大学 10561华南理工大学 10699西北工业大学 10700西安理工大学 10701西安电子科技大学 |
B | 10055南开大学 10079华北电力大学 10183吉林大学 10216燕山大学 10255东华大学 10280上海大学 10299江苏大学 10337浙江工业大学 10424山东科技大学 10488武汉科技大学 10532湖南大学 10611重庆大学 10614电子科技大学 90038海军工程大学 90039海军航空工程学院 90045空军工程大学 |
B- | 10004北京交通大学 10013北京邮电大学 |
评估结果 | 学校代码及名称 |
B- | 10080河北工业大学 10151大连海事大学 10290中国矿业大学 10356中国计量大学 10359合肥工业大学 10384厦门大学 10404华东交通大学 10464河南科技大学 10486武汉大学 10613西南交通大学 10617重庆邮电大学 10731兰州理工大学 11414中国石油大学 90005解放军信息工程大学 |
C+ | 10009北方工业大学 10058天津工业大学 10059中国民航大学 10060天津理工大学 10108山西大学 10148辽宁石油化工大学 10154辽宁工业大学 10188东北电力大学 10214哈尔滨理工大学 10252上海理工大学 10291南京工业大学 10293南京邮电大学 10357安徽大学 10363安徽工程大学 10459郑州大学 10491中国地质大学 10497武汉理工大学 10619西南科技大学 |
C | 10016北京建筑大学 10146辽宁科技大学 10152大连工业大学 10167渤海大学 10190长春工业大学 10284南京大学 10289江苏科技大学 10294河海大学 10426青岛科技大学 10427济南大学 10446曲阜师范大学 10460河南理工大学 10610四川大学 10709西安工程大学 11065青岛大学 |
C- | 10011北京工商大学 10066天津职业技术师范大学 10109太原科技大学 |
评估结果 | 学校代码及名称 |
C- | 10112太原理工大学 10143沈阳航空航天大学 10149沈阳化工大学 10186长春理工大学 10212黑龙江大学 10304南通大学 10338浙江理工大学 10423中国海洋大学 10430山东建筑大学 10534湖南科技大学 10590深圳大学 10674昆明理工大学 10702西安工业大学 10708陕西科技大学 11232北京信息科技大学 |
