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《控制科学与工程》 学科介绍 报告人：李树荣 一级学科：控制科学与工程 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。 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。 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。 20世纪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。 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。 20世纪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。目前，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。 本学科下设五个二级学科 控制理论与控制工程 检测技术与自动化装置 系统工程 模式识别与智能系统 导航、制导与控制 控制理论与控制工程 本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、设计和实现的理论、技术和方法。 学科研究范围： 控制理论研究，如线性系统理论、非线性控制系统理论、离散事件动态系统与混杂系统理论、大系统理论、随机系统滤波与控制、分布参数系统控制、自适应控制、鲁棒控制、智能控制、最优控制、系统辨识与建模、故障诊断与容错控制、计算机辅助控制系统设计等；工程控制问题，如工业生产过程的建模与控制、工厂综合自动化、先进生产机械的控制系统设计、机器人控制、电气传动自动化、计算机仿真技术等；以及其它相关领域中的控制和自动化问题。 课程设置： 矩阵论，泛函分析，线性系统理论，优化理论与最优控制，非线性控制系统理论，智能控制，自适应控制，鲁棒控制，系统辨识与建模，随机过程与随机控制，离散事件系统理论，控制系统的计算机辅助设计与仿真，机器人控制等。 主要相关学科： 模式识别与智能系统，检测技术与自动化装置，导航、制导与控制，系统工程，运筹学与控制论，系统分析与集成，机械制造及其自动化，机械电子工程，电力系统及其自动化，农业电气化与自动化等。 检测技术与自动化装置 本学科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。 学科研究范围 ： 检测信号的获取和处理技术，新的检测理论、方法与技术的研究及其应用，新型传感器、自动化仪表和自动检测系统的研究与集成，仪表智能化技术，可靠性与抗干扰技术，现场总线技术，先进控制理论在自动化装置中的实现与应用。 课程设置： 矩阵分析，数学物理方程，误差分析，现代控制理论，近代物理基础，电磁场理论，检测理论，信号处理，传感器与自动检测技术，自动测试与故障诊断技术，仪表智能化技术，仪表可靠性技术，工业计算机网络和集散控制系统，过程模型化与软测量技术等。 主要相关学科： 控制理论与控制工程，模式识别与智能系统，仪器科学与技术，电子科学与技术，信号与信息处理，计算机应用技术。 系统工程 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