控制科学与工程 一级学科

控制科学与工程一级学科
控制科学与工程是针对系统的控制和优化进行研究的学科。

该学科是从自动控制理论、系统理论、信息论、优化方法、计算机科学、人工智能等学科中发展起来的一门综合性学科。

其研究对象是各类复杂的动态系统，研究内容涵盖了模型建立、控制理论、优化方法、仿真设计、采集处理等方面。

控制科学与工程的研究目标是将一定的调节手段和控制战略应用于系统，实现系统状
态的可控与可调节，提高系统的性能指标。

其主要研究内容包括控制系统的建模与仿真、
控制系统的设计与实现、控制系统的诊断与维护等方面。

这些内容都是基于系统理论、控
制理论、数学方法以及计算机技术等领域的基础之上展开的。

控制科学与工程的学科特点有以下几个方面：
1. 以系统为研究对象，包含多学科交叉。

控制科学与工程既涉及到数学、物理学知
识的理论基础，又涉及到工程技术的实践应用，同时还涉及到计算机科学、人工智能等学
科的方法与工具，具有多学科交叉的特点。

2. 以控制方法为核心，强调系统的控制与优化。

控制科学与工程主要以控制方法为
核心，研究如何使系统达到所希望的状态或性能指标，其中包括传统的自动控制、现代的
智能控制、优化方法等。

3. 研究内容广泛，面向未来。

控制科学与工程涉及到的领域很广，不仅包含了生产
制造、交通运输、航空航天、电力电力、水利水电等传统领域，还包括了能源和环境、生
物医学、信息和通信技术等面向未来的领域。

4. 涉及到实际应用，强调工程实践。

控制科学与工程研究所得的成果往往需要在实
际应用中进行验证，因此，该学科非常注重工程实践，强调理论与实践相结合，以实际问
题为导向。

1. 控制系统理论：包括控制系统建模、系统稳定性分析、控制系统的性能评估等。

2. 自动化控制：包括传统的PID控制、比例积分微分控制、现代的模糊控制、神经网络控制、自适应控制等。

3. 优化控制：包括多目标优化控制、鲁棒控制、最优控制等。

4. 系统仿真：包括控制系统仿真、产品设计仿真、工厂仿真等。

6. 控制工程应用：
包括控制系统设计、控制器硬件设计、嵌入式控制等。

综上所述，控制科学与工程是一个前沿的交叉学科，其包含了数学、物理学、工程技术、信息科学等多个学科的理论与方法，其各个研究方向都与现实应用息息相关，具有很大的发展潜力和应用前景。