控制科学与工程（工学中研究控制的学科）

简介

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的水运仪象台就体现了闭环控制的思想。到18世纪，近代工业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年代又出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。

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

1、智能控制与信息处理技术；

2、网络控制技术；

3、电力电子与运动控制新技术；

4、计算机测控与网络技术；

5、楼宇智能化技术；

6、大系统的控制方法及应用；

7、智能决策方法及应用；

8、图像算法与机器视觉及应用；

9、语言识别生成及应用，

10、惯性技术，

11、导航控制系统。

12、制导、控制与仿真。

学科关系

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，本学科下设的七个二级学科和一个专业学科，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”、“企业信息化系统与工程”、“生物信息学”及“控制工程”。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

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控制理论与控制工程

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

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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

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导航、制导与控制

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；

2、空间探测及飞行器在轨技术研究；

3、天地一体化信息交互与处理技术；

4、智能控制及主动控制技术在飞机设计中的应用；

5、机载（星载，弹载）计算机及嵌入式系统和嵌入式应用软件；

6.虚拟现实技术在航天仿真的应用研究；

7.水声对抗及水下航行器的制导与控制。

检测技术与自动化装置

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检测技术与自动化装置

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

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系统工程

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。

企业信息化系统与工程

为“控制科学与工程”一级学科下清华大学自主设置的二级学科。企业信息化系统与工程专业方向以工业社会形成的经济载体—企业为对象，研究应用信息技术为其管理模式、经营模式、产品设计模式、生产制造模式改造的相关理论、技术、方法。因此本专业方向是在综合控制、计算机、管理与机械等学科基础上产生的交叉学科。

生物信息学

生物信息学

重点名单

拥有控制科学与工程国家一级重点学科的高校：

拥有控制科学与工程国家二级重点学科的高校：

学科排名

教育部学科评估是教育部官方按照国务院学位委员会的要求对全国各高校的所有一级学科进行的综合性排名，是评价大学的唯一具有官方性质的排名，分别于2002年、2007年、2012年进行了三次。

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。

本一级学科中，全国具有“博士一级”授权的高校共51所，本次有43所参评；还有部分具有“博士二级”授权和硕士授权的高校参加了评估；

参评高校共计83所

学科评估结果

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）。^[1]

课程设置

具体课程按照相关院校培养计划制定。

具体课程按照相关院校培养计划制定。