0811控制科学与工程一级学科简介-新.doc

0811控制科学与工程一级学科简介 一级学科（中文）名称： 控制科学与工程 （英文）名称：Control Science and Engineering 一、学科概况 控制科学与工程是研究系统与控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科。控制科学与工程学科在我国具有悠久光荣的历史，是由钱学森等老一辈科学家创建的。在半个多世纪的历史沿革中，本学科以综合性强、覆盖面宽、培养人才的基础厚且适应面宽而著称。 控制科学与工程学科在理论研究与工程实践相结合、军民结合和学科交叉融合等方面具有明显的特色与优势，对我国国民经济发展和国家安全发挥了重大作用，以控制科学与工程学科为基础的自动化技术是人类文明的标志。自动化极大地提高了生产效率和产品质量，减轻了人类劳动，降低了原材料和能源消耗，创造了前所未有的社会经济效益和社会财富。自动化技术对实现国家实力的增长、生态环境的改善和人民生活水平的普遍提高具有重要意义。从航空航天到大规模的工业生产，从先进制造到供应链管理，从智能交通到楼宇自动化，从医疗仪器到家庭服务，自动化技术在提高生产效率的同时，也使我们的生活变得更加美好。自动化程度已成为衡量一个国家发展水平和现代化程度的重要指标。 网络技术赋予控制科学与工程学科新的内涵，使其超越了时空的限制，增强了学科所涉及的不确定性、多样性和复杂性，既给学科发展带来了巨大的挑战，也获得了前所未有的发展机遇。 二、学科内涵 控制科学与工程以控制论、系统论、信息论为基础，各个行业的系统与控制共性问题为动力，研究在一定目标或指标体系下，如何建立系统模型，如何分析系统的特性和行为，特别是动态行为，系统内部之间、系统与环境的关系，采取何种控制与决策。 本学科以数学分析、线性代数、数理统计与随机过程、电路电子技术、数字信号处理、计算机软硬件技术等为基础，专业理论包括自动控制原理、线性系统理论、泛函分析、最优控制、运动控制、系统优化与调度、系统辨识、智能控制理论、现代检测技术、多传感信息融合、计算机视觉与模式识别、机器视觉与机器学习、人机交互与人机系统、仿真建模理论、复杂系统的建模与仿真、分子生物学、生物化学和遗传学、导航理论与技术、导航与制导系统等。 本学科研究方法包括理论与实际相结合，定量与定性相结合，实验与仿真相结合，软件与硬件相结合，信息获取与利用相结合，系统认知与优化相结合，科学分析与工程实践相结合，解决工程控制问题与凝练控制科学理论相结合，事实性、概念性、程序性知识学习、分析与评价和创造性高层次认知能力相结合等。 三、学科范围 控制科学与工程一级学科包括7个研究方向，分别是：（1）控制理论与控制工程；（2）检测技术与自动化装置；（3）系统工程；（4）模式识别与智能系统；（5）导航、制导与控制；（6）生物信息学；（7）建模仿真理论与技术，简要介绍如下： 控制理论与控制工程 控制理论与控制工程学科是以工程、经济、社会等系统为主要对象，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，分析各种控制策略和决策下动态系统的行为、受控后的系统状态以及达到预期动静态性能，是一门综合性学科。在工业化与信息化发展的驱动下，网络化、多变量、强耦合、非线性、不确定、动态约束等均融入了本学科的发展。本学科的主要研究方向包括： 复杂过程系统建模与控制； 复杂运动系统建模与控制； 各类控制策略包括自适应控制、变结构控制、预测控制、智能控制、推理控制、容错控制等； 动态系统故障诊断与预报、智能维护； 新型控制系统与策略，包括离散事件动态系统、网络控制、信息流控制、量子控制等。 检测技术与自动化装置 检测技术与自动化装置学科研究控制系统中对象、环境、过程的信息提取、转换、传递与处理的理论、方法和技术，为控制系统的设计与实现提供信息基础和保障。检测技术主要研究将反映被测对象特征的参数转换为易于传递的信号，提供给控制系统，自动化装置主要研究控制系统中的传感器、变送器、控制器、执行机构等以及相应的集成化、智能化技术和可靠性技术。 本学科的理论基础涉及物理学、信息理论、控制理论等，主要运用数学、力学、计算机技术、检测技术与仪器、计量学、智能理论及信息处理技术等开展研究，是一门以应用基础研究为主、理论与实践紧密结合的学科。本学科的主要研究方向包括： 工业自动控制装置，新型传感器和仪表，嵌入式控制系统； 工业现场总线，高速企业网络，传感器网络； 信息采集、传输、处理、转换，软测量技术、多传感器信息融合； 控制系统的自动测试方法，系统可靠性评估及设计。 系统工程 系统工程从系统整体出发，应用现代数学、计算机、网络计算等工具和手段，对系统的构成要素、组织结构、信息交换和反馈控制等功能进行分析、设计、制造和服务，以充分发挥人力、物力的潜力，达到