控制科学与工程

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控制科学与工程

0811控制科学与工程一级学科博士、硕士学位基本要求

第一部分学科概况和发展趋势

控制科学与工程以控制论、系统论、信息论为基础,以工程系统为主要对象,以数理方法和信息技术为主要工具,研究各种控制策略及控制系统的理论、方法和技术,是研究动态系统的行为、受控后的系统状态以及达到预期动静态性能的一门综合性学科。研究内容涵盖基础理论、工程设计和系统实现,是机械、电力、电子、化工、冶金、航空、航天、船舶等工程领域实现自动化不可缺少的理论基础和技术手段,在工业、农业、国防、交通、科技、教育、社会经济乃至生命系统等领域有着广泛应用。

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问题相结合,事实性、概念性与程序性知识学习与分析、评价和创造的高层次认知能力相结合等。

控制科学与工程学科包括的学科方向是: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,生物信息学,建模仿真理论与技术。

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。自动化技术的应用极大地提高了生产效率和产品质量,减轻了人类劳动的强度,降低了原材料和能源消耗,创造了

前所未有的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。智能、生物、网络等新兴科学与技术的发展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,既使学科发展面临巨大的挑战,也获得了前所未有的发展机遇。

第二部分博士学位的基本要求

一、获本学科博士学位应掌握的基本知识及结构

本学科博士生应具备控制科学与工程领域中坚实宽广的基础理论及系统深入的专门知识;还要具备与数理方法、计算机科学、网络与通信技术、信息获取与信息处理等相结合的跨学科领域知识结构;同时,也应掌握控制科学与工程的国家重大需求和国际学术前沿等知识。本学科博士生的知识结构主要由基础理论知识、专业知识、工具性知识和跨学科知识构成。其中,专业知识由本学科核心理论和针对不同研究方向设置的选修课程组成。

对本学科博士生知识体系的基本要求包括:①掌握本学科坚实宽广的基础理论,做到综合运用,能够解决本学科的科学技术问题;②掌握本学科系统深入的专业知识,能够解决控制科学与工程问题;③掌握本学科的前沿动态,在跟踪领域前沿的基础上开展原创性的研究工作;④掌握交叉学科相关知识,开展跨学科特别是新兴交叉学科的

研究。

对本学科博士生应掌握的工具性知识的基本要求包括:①熟练地掌握一门外语,包括外语阅读理解能力、翻译写作能力和学术交流能力;②熟练地掌握信息技术和控制科学与工程学科的实验方法;③熟悉常用的对象建模、理论分析、数据处理的方法与工具;④了解从事科学研究相关的社会、管理、法律等专业知识。

二、获本学科博士学位应具备的基本素质

1.学术素养

本学科博士生应具有“实事求是、追求真理”的科学精神,努力成为具有强烈科学责任感的、诚实可靠的、有竞争力的、并具有独立工作能力的科研工作者。博士生应努力学习控制科学与工程领域坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,做到学以致用,促进自身科学知识的积累和研究素质的提高。博士生应坚持辩证唯物主义的思想,努力实现科学精神和科学知识的统一。博士生应培养对学术研究的浓厚兴趣和追求真理的探索精神,在掌握专业知识的同时,应积极进取,努力探索本学科有意义的科学问题的解决途径。

博士生应具备良好的学术潜力和强烈的创新意识,能持续的从事本学科理论和方法研究。具备敏锐地发现、深入地分析与独立地解决问题能力,高效的文献阅读能力,合理的工程实验能力和客观的总结归纳能力。

博士生应掌握本学科相关知识产权的知识,熟悉国家对版权、专利权、软件著作权等知识产权进行登记、检索和保护的相关法律,了解自己在知识产权保护中的社会公德,明白自己在知识产权保护中的责任、权利和义务,熟悉所在院校或科研机构为知识产权保护制订的

相关规定。

掌握本学科相关的研究伦理知识。研究工作中特别注重保护人的生命与健康,具有良好的环保和节能意识,具有良好的身心素质和环境适应能力,善于处理人与人、人与社会以及人与自然的和谐关系,具有乐观积极的价值观,能够正确对待成功与失败、顺境与逆境。

2.学术道德

本学科博士生应恪守学术道德规范,遵纪守法。学术研究应以严谨求实、科学创新的态度进行,从事学术活动应自觉遵守国家法律、社会公德和学术惯例;坚持做到一丝不苟、严谨为学、诚信为人,反对投机取巧、粗制滥造、急功近利;坚持科学的理性批判精神,维护科学研究的客观性,坚持实事求是,遵守诚实求真的原则;树立献身科学事业的崇高理想,正确对待科学研究的名誉和回报。认真、严谨、客观、公正地进行学术评价,采取公开申报、回避等措施避免利益冲突。

博士生在各项科学研究和学术活动中,必须遵守国家颁布的相关法律法规政策和保密规定、所在院校或科研机构制定的学术规范要求、学术界公认的学术道德以及本学科应共同遵守的科学研究、论文写作、学术引文、学术评价等规范,不得发生有违学术规范的行为。

三、获本学科博士学位应具备的基本学术能力

1.获取知识能力

本学科博士生应通过课堂学习、导师沟通、专家咨询、以及自学等多种方式和渠道掌握本学科学术研究前沿动态,有效获取专业知识和研究方法,探究知识的来源,进行研究方法的推导。

课堂学习是本学科博士生学习和掌握系统的专业知识,拓宽知识

领域的重要环节。本学科博士生应将课堂知识做到融会贯通、学以致用,增强自身的知识积累和研究基础。

导师是博士生学术成长的主要引导者和领路人。本学科博士生应具备与导师有效沟通的能力,通过难点咨询、定期汇报、问题研讨等多种形式开拓研究思路,掌握有效的研究方法。

在课堂学习和导师沟通的基础上,本学科博士生应具有通过现代网络技术手段和专家咨询等形式获取所需知识的自学能力。

2.学术鉴别能力

本学科博士生应具有对学术理论和工程重大需求的研究问题、研究过程、已有成果等进行评价判断的能力。

针对研究问题,能够通过文献阅读、实际调研、交流讨论、实验分析等多种形式,对其在学术理论创新和工程实际需求两个层面上的价值进行合理判断,能够评价出该研究问题是否具有创新性、是否开拓了新领域、是否提出了新观点、是否启发了新思维、是否有利于构建新理论。同时,能够评价出该研究问题是否属于工程应用重大难题,该问题的解决是否会带来重大的社会效益和经济效益。

针对研究过程,能够对所采用的研究思路、理论方法、技术路线、实验手段、研究结果等环节的先进性、创新性进行合理的判断,能够跟踪本学科学术发展的国际前沿,运用先进的理论思想指导实践,创新性地使用先进技术和手段解决研究问题。

针对已有研究成果,应能够抓住其问题实质和解决难点,理解其核心思想和解决方法,采用相关评价指标对其进行衡量和对比,能够分析出已有成果的优势和价值,也能发现其局限和不足。

3.科学研究能力

在科学研究中,本学科博士生应具有提出有价值的研究问题的能力、独立开展高水平科学研究的能力、组织协调能力、工程实践能力等。

本学科博士生能够通过文献阅读、实际调研、交流讨论、试验分析等多种形式,提出本学科具有创新性的研究问题,所提出的问题应有利于开拓新领域、或提出新观点、或启发新思维、或构建新理论。同时,属于工程应用中亟待解决且具有可行性的问题。

在学术研究中,能够熟练掌握和运用本学科专业知识,具备独立完成研究问题分析、理论证明、难点攻关、实验验证和成果梳理等方面工作的能力。在对控制科学问题研究分析与控制工程综合、优化、设计、仿真和实现等方面,具备逻辑推理、科学实验、数据处理和科技写作等能力。

博士生应通过学术研讨会、学术报告会、学术会议等多种形式锻炼自己的组织协调能力。在确定学术活动主题、安排学术活动时间和场所、聘请参加学术活动人员、宣传学术活动、主持学术活动、协调交流讨论等多个环节培养自己的组织协调能力。

针对控制工程所涉及的信息获取、信息传输、信息处理、信息利用等环节,具备进行研究与分析、设计与集成、管理与决策、以及运用本学科专业知识解决实际工程问题的能力。

4.学术创新能力

本学科博士生应具有在控制科学与工程研究领域开展创新性思考、开展创新性科学研究和取得创新性成果的能力。

博士生应针对本学科前沿课题中的具体科学问题开展创新性思考,提出自己的新观点和新方法,具有创新性思维和原创性工作。博

士生能够发现本学科未知的研究领域或在已知的研究领域发现尚未研究或虽被研究但不够深入、全面的问题。在论文研究工作的初始阶段应积极主动地参与对研究问题的凝练,从已有的研究成果中鉴别出具有进一步需要研究的问题,并根据这些问题提出自己的研究方案和技术路线。

博士生应针对具体科学问题开展创新性科学研究,在科学研究的过程中逐步培养理解、归纳、梳理已有学术观点的批判素质;应用计算机技术和控制科学与工程实验设备等工具的技术素质;使用所学知识对科学问题进行定量分析、实验验证并得出结论的研究素质;撰写和发表学术论文的出版素质;能够在科学研究中创立新的研究方法,或首次运用其它学科或研究对象来解决本学科尚未研究或虽被研究但不够深入、全面的问题。

博士生应努力在对具体科学问题的研究中取得创新性成果,能够发现新的理论,提出新的技术或方法,开发新的设备或软件,梳理学术成果并进行发表,能够表述个人的学术观点并进行学术交流。

5.学术交流能力

本学科博士生应积极参加学术活动,培养进行学术交流、表达学术思想、展示学术成果的专业能力。

博士生在学期间应积极参加学术论坛、学术报告会、学术专题讲座、学术会议等学术活动。在参加学术论坛的过程中,博士生应积极争取机会就论文研究工作的阶段性成果进行口头报告;在参加学术报告会和专题讲座的过程中,博士生应勤于思考、积极提问、主动交流;在学术会议上,博士生应将论文研究工作的阶段性成果总结为学术论文,进行口头报告或张贴报告。在参加学术会议的过程中,博士生应

虚心学习国内外研究前沿的最新动态,善于归纳总结与论文研究工作相关的研究进展,积极与其他参会人员进行学术交流,提高表述自己学术观点的能力,锻炼与他人进行学术交流的能力,并及时总结参加学术活动的心得、体会和收获。

四、学位论文基本要求

1.选题与综述的要求

本学科博士生选题应在大量调研、广泛阅读文献、对本学科和相关研究方向的最新进展充分了解和掌握的基础上,在导师的指导下进行。选题涉及基础理论的研究内容应紧跟国际发展前沿,具有较高的理论价值和创新性;选题涉及工程应用的研究内容应具有明显的工程应用价值,技术上具有先进性。同时,选题应体现一定的研究难度和工作量。

文献综述要结合课题研究方向和具体的研究领域进行,参考文献应具有一定的数量和广度,要反映国际和国内在本领域的研究历史、现状和发展趋势,由此提出研究工作的技术路线。

2.规范性要求

本学科博士学位论文应当严格遵守学术规范。博士学位论文应按顺序包括以下部分:中文封面、英文封面、关于学位论文使用授权的声明、中文摘要、英文摘要、目录、主要符号对照表、引言、研究内容和结果、结论、致谢、参考文献、声明、必要的附录、个人科研工作经历、在学期间发表的学术论文和研究成果等方面。学位论文应使用规范简体汉字撰写(留学生论文可以使用中文或英文书写,但应使用中文封面)。

论文题目应简明扼要地反映论文工作的主要内容,切忌笼统。论

文摘要是对论文研究内容的高度概括,应具有独立性、自明性,应是一片简短但意义完整的文章,应包括:对问题及研究目的描述、对使用方法和研究过程的简要介绍、对研究结论的简要概括等。论文引言应包含:问题的提出、选题背景及意义、文献综述、研究方法、论文结构安排等内容。研究内容和结果部分应具体介绍论文作者的论文研究工作和取得的成果,对他人的研究成果一定要按照学术规范要求进行引用标注,并明确加以说明和区分。各章之间要存在有机联系,符合逻辑顺序。结论部分应对论文主要研究结果进行提炼和概括,主要阐述自己的创造性工作及所取得的研究成果在本学科中的地位、作用和意义,要严格区分自己取得的成果与导师及他人的科研工作成果,应准确、简明、完整、有条理、实事求是地评价自己的研究成果。

3.成果创新性要求

博士学位论文应当表明作者具有独立从事科学研究工作的能力,并在科学或专门技术上做出创造性的成果。论文所研究的题目应涉及本学科的前沿、热点、难点和重大理论等问题,应具有较大的理论意义或实际应用价值。论文应具有自己的观点,使用具有一定开拓性和创造性的方法对所选科学问题进行深入研究并得出科学的理论结果、实验数据和分析结论;或论文应能够综合运用基础理论与专门知识解决实际工程问题,并在公开刊物发表学术论文、获得科技类奖励或发明专利、取得实际工程应用效果等。论文研究的成果应对本学科的发展具有一定的贡献,其学术价值应得到本学科同行专家认可。

第三部分硕士学位的基本要求

一、获本学科硕士学位应掌握的基本知识

本学科硕士生的知识结构主要包括数学、物理等基础理论知识,信息获取、信息传输、信息处理、信息利用等专业知识,外语、计算机技术等工具性知识。

本学科硕士生应掌握高等数学、线性代数、数理统计、随机过程等。通过学习基础理论课程,提高科学思维和逻辑推理的能力,能够运用数学语言描述科学问题,建立适当的数学模型,并使用计算机工具进行科学分析和计算。

本学科硕士生应掌握自动控制理论、智能控制理论、最优控制、检测技术、信息融合、系统工程、系统优化与调度、数字信号处理、机器视觉与模式识别、机器学习、导航理论与技术、导航与制导系统、分子生物学、生物信息学、仿真建模理论、复杂系统的建模与仿真等。

本学科硕士生应掌握工具性知识的基本要求包括:掌握英文,能熟练地阅读本专业的英文资料,能使用英文进行学术交流;掌握计算机程序设计;掌握控制科学与工程实验方法和系统仿真技术;能够熟练使用计算机和本学科相关的科学仪器设备。

二、获本学科硕士学位应具备的基本素质

1.学术素养

本学科硕士生应具有从事本学科工作的才智、涵养和创新精神,应了解本学科相关的知识产权、研究伦理等方面的知识。

硕士生应努力学习本学科和相关研究方向的基础理论和系统的专业知识,做到融会贯通、学以致用,促进自身的知识积累和研究素质的提高。硕士生应努力培养和提高控制系统内信息提取、转换、传递与处理过程中的方法与技术、计算机应用技术和实验与仿真方法等实际动手能力。知识的补充和实际动手能力的培养不仅应通过选修课

程的方式进行,而且应紧密结合学术报告、专题讲座、科研项目等多种形式,在科研实践活动中不断提高。

硕士生应掌握本学科相关知识产权的知识,熟悉国家对版权、专利权、软件著作权等知识产权保护的相关法律,了解自己在知识产权保护中的社会公德,明白自己的责任、权利和义务,熟悉所在院校或科研机构为知识产权保护制订的相关规定。硕士生应自觉遵守社会公德,恪守学术道德规范,尊重他人的知识产权,承担自己学位论文和其他学术著作发表过程中的相应责任。

硕士生应掌握本学科相关研究伦理的知识,在科研工作中遵循维护人的尊严、保护人的生命与健康、遵守伦理基本原则,应积极遵守国家相关法律、法规、规章和公认的生命伦理原则。

2.学术道德

本学科硕士生应恪守学术道德规范,遵纪守法。学术研究应以严谨求实、科学创新的态度进行,从事学术活动应自觉遵守国家法律、社会公德和学术惯例;坚持做到一丝不苟、严谨为学、诚信为人,反对投机取巧、粗制滥造、急功近利;坚持科学的理性批判精神,维护科学研究的客观性,坚持实事求是,遵守诚实求真的原则;树立献身科学事业的崇高理想,正确对待科学研究的名誉和回报。要认真、严谨、客观、公正地进行学术评价,采取公开申报、回避等措施避免利益冲突。

学术规范是保障学术研究活动正常有序进行的一系列规则、制度和行为准则的总称。硕士生在各项科学研究和学术活动中,必须遵守国家颁布的相关保密规定、所在院校或科研机构制定的学术规范要求、学术界公认的学术道德以及本学科应共同遵守的科学研究、论文

写作、学术引文、学术评价等规范。

三、获本学科硕士学位应具备的基本学术能力

1.获取知识的能力

本学科硕士生应具有通过各种方式和渠道,有效获取研究所需知识、研究方法的能力。

课程学习是硕士生系统、深入地学习和掌握本学科基础知识,拓宽知识领域,加深专业了解,提高分析问题和解决问题能力的重要环节。硕士生应努力学习控制科学与工程坚实的基础理论和系统的专业知识,做到融会贯通、学以致用,提高自身的知识积累和研究素质。

硕士生应在课程学习的基础上,通过阅读学术专著和学术论文、参加学术报告会等多种形式和渠道培养主动获取研究所需知识的自学能力。在阅读学术专著的过程中,硕士生应力求深入理解专著所表述的学术思想和知识体系。在阅读学术论文的过程中,硕士生应抓住论文所解决的科学问题,学习论文所表达的分析问题和解决问题的方式方法。在参加学术报告会的过程中,硕士生应积极思考,多提问题,抓住学术报告所解决的科学问题和解决问题的核心思想。

2. 科学研究能力

本学科硕士生应具有评价和利用已有研究成果的能力和解决实际问题的能力。

文献综述是培养硕士生评价和利用已有研究成果能力的重要环节。硕士生应在导师的指导下广泛阅读本学科的文献资料,及时了解本学科及相关研究领域的前沿动态和最新进展。文献阅读应以近年科学技术发展的最新成果和学术期刊的原始文献资料为主,体现本学科的前沿性、新颖性和交叉性。

硕士生应在导师的指导下制订详细的学位论文研究工作计划。论文工作计划应包括:研究方向、文献阅读、选题报告、课题研究、学术交流、学位论文及实践环节等方面的要求和进度。学位论文的研究应针对本学科有价值的科学或技术问题进行,所选课题应涉及本学科的前沿、热点、难点和重要理论或技术等问题,应具有理论意义或实际应用价值。学位论文研究工作应在导师的指导下由硕士生独立完成。研究过程中,硕士生应使用具有一定创新性的方法对所选课题进行深入研究并得出科学的实验数据和合理的分析结论。学位论文研究成果应得到本学科同行专家的认可。

3.实践能力

本学科硕士生应具有开展学术研究或技术开发的能力、开展科学技术实验的技能、与他人合作开展科研工作的实践能力。

硕士生应通过参加与本学科的科学研究、技术开发或工程设计等科研工作培养和锻炼自己的实践能力。

以科学研究为内容的科研工作主要包括:通过对本学科专业研究进展及现状的了解和掌握,分析并提出本学科专业方向科学研究问题;在学位论文研究工作中对所提出的问题的解决方案和方法进行深入的研究;熟悉科学实验中所涉及的对象特性、仪器设备工作原理和使用方法;并设计出合理的实验研究方案;通过理论分析和实验数据处理,得出相应的研究结论。

以技术开发或工程设计为内容的科研工作主要包括:通过对实际工程和生产过程现有技术进展及现状的了解和掌握,分析提出本学科基于工程和生产需要为背景的、旨在改进和提高现有工程和生产技术水平的研究问题;在学位论文研究工作中,对所提出的问题探讨新的

技术方案和实现方法的可能性;熟悉实际工程和生产过程中所涉及的对象特性、仪器设备工作原理和使用方法;在比较、分析和实际应用的基础上,得出能够对改进和提高现有工程和生产技术水平有所借鉴的研究结论。

硕士生应在学位论文研究工作中与导师和其他研究人员积极合作,培养与他人合作进行科学研究或技术开发工作的能力。在课程学习阶段,硕士生应积极与授课教师和同学进行讨论,提高合作学习的能力。在学位论文研究阶段,硕士生应定期向导师主动汇报研究工作的进展,分析研究工作中所遇到的问题,讨论解决问题的技术路线,汇总研究工作的结果,梳理研究工作的成果。硕士生应在与他人合作进行学术研究或技术开发的过程中虚心学习、实事求是,应在研究过程中与合作者具实交流,应在研究结果总结中具实反映合作者的贡献。

4.学术交流能力

本学科硕士生应具备良好的学术表达和交流的能力。

硕士生在学期间应积极参加学术论坛、学术报告会、学术专题讲座、学术会议等学术活动。在参加学术论坛的过程中,硕士生应积极争取机会就论文研究工作的阶段性成果进行口头报告;在参加学术报告会和专题讲座的过程中,硕士生应勤于思考、积极提问、主动交流。在参加学术会议时,硕士生应虚心学习国内外研究前沿的最新动态,善于归纳总结与论文研究工作相关的研究进展,积极与其他参会人员进行学术交流,锻炼与他人进行学术交流的能力,并及时总结参加学术活动的心得、体会和收获。

硕士生在参加学术活动的过程中应遵守国家和所在单位关于保

密管理的相关规定。对涉密项目及其研究成果在未解密或公开前不得泄露涉密内容。

四、学位论文基本要求

1.规范性要求

硕士学位论文的撰写应在导师指导下由硕士生独立完成,论文的内容应与硕士生论文研究工作紧密相关。硕士生在进行论文研究工作和撰写学位论文的过程中应以严谨求实、科学创新的态度进行,应遵守国家法律法规、保密规定、社会公德和研究伦理,应恪守学术道德、学术规范和学术惯例。

硕士学位论文的撰写应符合学术作品的公共规范和格式要求。论文应有突出的主题,针对一个具体的控制科学与工程问题展开系统深入的研究,并得出有价值的科学技术研究结论。论文表述应具有系统性和逻辑性,应立论正确、观点鲜明、层次清楚、重点突出、表达准确、文字精练、图表规范、数据可靠、说明透彻、推理严谨,应避免使用文学性质或带感情色彩的非学术性语言,对专业常识应简写或不写。

硕士学位论文应按顺序包括:中文封面、英文封面、关于学位论文使用授权的声明、中文摘要、英文摘要、目录、主要符号对照表、引言、研究内容和结果、结论、参考文献、致谢、声明、必要的附录、个人科研工作经历、在学期间发表的学术论文和研究成果等方面。学位论文应使用规范简体汉字撰写(留学生论文可以使用中文或英文书写,但应使用中文封面)。

论文题目应简明扼要地反映论文工作的主要内容,切忌笼统。论文摘要是对论文研究内容的高度概括,应具有独立性、自明性,应是

一片简短但意义完整的文章,应包括:对问题及研究目的的描述、对使用方法和研究过程的简要介绍、对研究结论的简要概括等。论文引言应包含:问题的提出、选题背景及意义、文献综述、研究方法、论文结构安排等内容。研究内容和结果部分应具体介绍作者的研究工作和取得的成果,对他人的研究成果一定要按照学术规范要求进行引用标注,并明确加以说明和区分。各章之间要存在有机联系,符合逻辑顺序。结论部分应对论文主要研究结果进行提炼和概括,主要阐述自己的创造性工作及所取得的研究成果在本学科中的地位、作用和意义,要严格区分自己取得的成果与导师及他人的科研工作成果,应准确、简明、完整、有条理、实事求是地评价自己的研究成果。

2.质量要求

硕士学位论文应对所研究的课题提出新见解或新方法,表明作者具有从事科学研究工作的能力。论文所研究的题目应涉及本学科的前沿和热点,应具有一定的理论意义或实际应用价值。论文应提出新见解或使用创新性的方法对所选课题进行研究,并得出科学的实验数据和合理的分析结论。论文研究成果的学术价值应得到本学科同行专家的认可。

第四部分编写成员

郑南宁、王红卫、任章、陈杰、周东华、姚郁、唐加福、董峰、管晓宏、潘泉、韩九强

控制科学与工程考研就业前景分析

一、专业介绍 首先个人认为,控制科学与工程这个专业并不精于某一专业领域,因为控制主要讲的是方法。理论也就是动力西永或者微分方程一类,但是控制并不是纯数学指导的应用,很多控制问题也不会只考虑数学方向就能得到解答。就像数学与物理一样相互联系,密不可分。 控制科学与工程在本科阶段称为"自动化",研究生阶段称为"控制科学与工程"。本学科是研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科,以控制论、系统论、信息论为基础,研究各应用领域内的共性问题,即为了实现控制目标,应如何建立系统的模型,分析其内部与环境信息,采取何种控制与决策行为;而与各应用领域的密切结合,又形成了控制工程丰富多样的内容。 二、就业前景 1、就业前景 控制科学与工程是研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科。控制科学以控制论、系统论、信息论为基础,研究各应用领域内的共性问题,即为了实现控制目标,应如何建立系统的模型,分析其内部与环境信息,采取何种控制与决策行为;而与各应用领域的密切结合,又形成了控制工程丰富多样的内容。本学科点在理论研究与工程实践相结合、学科交叉和军民结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。 本专业的学生毕业以后,既可在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理等领域从事测控与部件的设计、分析、研制与开发,又可在航天、电信、交通、建筑、国防、金融、能源、电视、广播等部门从事电子设备与系统的运行和技术管理以及与专业相关的教学工作。

还可以继续攻读计算机、自动控制、兵器工程等领域的硕士学位。 与该专业相关联的职业无非就是两大块,一块是部队的相关领域,一块是民用企事业单位。从整体上来说这两块领域都在迅速发展,特别是军队中制导与控制技术的发展更是迅猛,从这个意义上来说毕业生就业形势应该越来越好。从另一个角度来说,由于本专业自身的特点,所以造成专业本身与市场的某种隔绝,专业的发展也过多地依赖国家的计划与调控,而不是市场,因而就使得毕业生的就业趋势会很平稳,而且只要其性质不变,这种平衡的就业趋势还将继续保存下去。 2、就业去向 总体两类,软件硬件。有去纯互联网做软件的,也有去硬件公司做偏底层软件的,好的可以和计算机抢offer;有去硬件公司做单板硬件的,也有去电源/新能源汽车公司做电力电子/的,和通信/电子/电气/汽车/机械也差不太多。 控制工程目前主要方向和就业去向总结如下: 1.机器学习、深度学习、数据挖掘 主要去向:百度、腾讯、阿里巴巴、京东、网易、华为公司、滴滴、旷视科

控制科学与工程专业介绍

控制科学与工程专业介绍 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。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。 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。 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。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”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。 “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。

控制科学与工程

0811控制科学与工程一级学科博士、硕士学位基本要求 第一部分学科概况和发展趋势 控制科学与工程以控制论、系统论、信息论为基础,以工程系统为主要对象,以数理方法和信息技术为主要工具,研究各种控制策略及控制系统的理论、方法和技术,是研究动态系统的行为、受控后的系统状态以及达到预期动静态性能的一门综合性学科。研究内容涵盖基础理论、工程设计和系统实现,是机械、电力、电子、化工、冶金、航空、航天、船舶等工程领域实现自动化不可缺少的理论基础和技术手段,在工业、农业、国防、交通、科技、教育、社会经济乃至生命系统等领域有着广泛应用。 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问题相结合,事实性、概念性与程序性知识学习与分析、评价和创造的高层次认知能力相结合等。 控制科学与工程学科包括的学科方向是: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,生物信息学,建模仿真理论与技术。 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。自动化技术的应用极大地提高了生产效率和产品质量,减轻了人类劳动的强度,降低了原材料和能源消耗,创造了

前所未有的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。智能、生物、网络等新兴科学与技术的发展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,既使学科发展面临巨大的挑战,也获得了前所未有的发展机遇。 第二部分博士学位的基本要求 一、获本学科博士学位应掌握的基本知识及结构 本学科博士生应具备控制科学与工程领域中坚实宽广的基础理论及系统深入的专门知识;还要具备与数理方法、计算机科学、网络与通信技术、信息获取与信息处理等相结合的跨学科领域知识结构;同时,也应掌握控制科学与工程的国家重大需求和国际学术前沿等知识。本学科博士生的知识结构主要由基础理论知识、专业知识、工具性知识和跨学科知识构成。其中,专业知识由本学科核心理论和针对不同研究方向设置的选修课程组成。 对本学科博士生知识体系的基本要求包括:①掌握本学科坚实宽广的基础理论,做到综合运用,能够解决本学科的科学技术问题;②掌握本学科系统深入的专业知识,能够解决控制科学与工程问题;③掌握本学科的前沿动态,在跟踪领域前沿的基础上开展原创性的研究工作;④掌握交叉学科相关知识,开展跨学科特别是新兴交叉学科的

控制科学与工程的二级学科以及排名

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。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。 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。 相关学科关系 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,本学科下设的六个二级学科:“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”和“企业信息化系统与工程”。各二级学科的主要研究范畴及相互联系如下。

汽车巡航控制系统应用及发展趋势

汽车巡航控制系统地应用及发展趋势 摘要:汽车巡航控制系统(Cruise Control System 或CCS,又称车辆速度控制系统,是指在一定地车速范围内,驾驶员不用操控油门而能 使汽车保持设定地速度行驶地控制装置.采用了巡航控制系统地汽车,驾驶员不用控制加速踏板,降低了驾驶疲劳,提高了行驶安全性和燃 油经济性.本文介绍了汽车巡航控制系统地原理.功能及应用情况,对比了国内外汽车巡航控制系统地发展水平.同时对该系统地发展趋势做出了预测. 关键词:汽车;巡航控制系统;应用;发展趋势 0 引言 近年来,随着现代汽车控制技术和高速公路地飞速发展,在世界各国特别是发达国家,无论是运输业还是个人,汽车都已成为长距离运输地主要交通工具.在大陆型地国家,驾驶汽车长途行驶地机会较多,在高速公路上长时间行驶时,驾驶员长时间操纵加速踏板而得不到活动,容易造成腿部肌肉疲劳强度加大,甚至腿部会抽筋,失去制动能.汽车巡航控制系统(CCS)就是为解决此问题而诞生地. 1 汽车巡航控制系统简介 1.1 定义 汽车巡航控制系统,简称CCS,根据其特点一般又称为“巡航行驶

装置”.“速度控制系统”.“自动驾驶系统”等.汽车巡航控制系统(CCS)就是可使汽车工作在发动机有利转速范围内,减轻驾驶员地驾驶操纵劳动强度,提高行驶舒适性地汽车自动行驶装置[1].汽车在行驶中通过操纵调整开关,驾驶员不必踩踏油门调整车速,汽车也能以设定地车速进行定速行驶. 采用了汽车巡航控制系统(CCS)地车辆在行驶中,由于驾驶员无需踩踏加速踏板,尤其是装有自动变速器地汽车,因不需使用离合器,只需手握方向盘就可轻松驾驶,将驾驶员地右脚解放出来了,大大减轻了驾驶员地疲劳强度,使整个驾驶过程变得简便.轻松和舒适,降低了交通事故发生地几率.提高了行车地安全性. 此外,使用汽车巡航控制系统(CCS)后,在同样地行驶条件下,对一个有经验地驾驶员来说,可节约燃油15%[2].这是因为CCS系统中使用速度稳定装置后,可使汽车燃油地供给与发动机功率间地配合处于最佳状态,有效降低燃油消耗,减少有害气体排放,提高汽车地经济性和环保性. 1.2 功能 1.2.1 车速设定功能.当在高速公路上长时间稳定行驶时,在路况良好.分到行车.无人流地情况下,可按下“设定”开关,设定一个稳定行驶地车速,驾驶员无须操控油门和换挡,汽车一直以这一车速稳定运行. 1.2.2 消除功能.当驾驶员踩下制动踏板时,车速设定功能立即消失,驾驶员要用常规方法操作驾驶,直到再按另外地功能开关为止.

中国大学控制科学与工程专业大学排名和大学名单.doc

2019年中国大学控制科学与工程专业大学 排名和大学名单 中国大学控制科学与工程专业大学排名和大学名单 在最新公布的中国校友会网中国大学控制科学与工程专业大学排名和大学名单中,清华大学的控制科学与工程专业荣膺中国六星级学科专业,入选中国顶尖学科专业,位居全国高校第一;上海交通大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、东北大学的控制科学与工程专业荣膺中国五星级学科专业美誉,跻身中国一流学科专业。华中科技大学、山东大学、中南大学、西安交通大学、同济大学、东南大学、西北工业大学、北京理工大学、南京理工大学、国防科学技术大学等高校的控制科学与工程专业入选中国四星级学科专业,跻身中国高水平学科专业。 2014中国大学控制科学与工程专业排行榜 名次一级学科学科专业星级学科专业层次学校名称2014综合排名办学类型办学层次1控制科学与工程6星级中国顶尖学科专业清华大学2中国研究型中国顶尖大学2控制科学与工程5星级中国一流学科专业上海交通大学3中国研究型中国一流大学2控制科学与工程5星级中国一流学科专业浙江大学6中国研究型中国一流大学2控制科学与工程5星级中国一流学科专业哈尔滨工业大学20中国研究型中国一流大学2控制科学与工程5星级

中国一流学科专业北京航空航天大学21中国研究型中国一流大学2控制科学与工程5星级中国一流学科专业东北大学34中国研究型中国高水平大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业华中科技大学12中国研究型中国一流大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业山东大学16中国研究型中国一流大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业中南大学17中国研究型中国一流大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业西安交通大学18中国研究型中国一流大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业同济大学22中国研究型中国一流大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业东南大学25中国研究型中国一流大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业西北工业大学29中国研究型中国高水平大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业北京理工大学32中国研究型中国高水平大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业南京理工大学49行业特色研究型中国高水平大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业国防科学技术大学中国研究型中国一流大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业吉林大学9中国研究型中国一流大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业中国科学技术大学14中国研究型中国一流大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业南开大学15中国研究型中国一流大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业天津大学23中国研究型中国一流大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业华南理工大学27中国研究型中国高水平大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业湖南大学28中国研究型中国高水平大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业大连理工大学30中国研究型中国高水平大学17控制科学与工

0811 一级学科:控制科学与工程

0811 一级学科:控制科学与工程 081101 控制理论与控制工程专业硕士学位研究生培养方案 一、专业介绍 本专业主要培养在自动化领域从事研究、开发、设计等方面的高层次人才。 本专业研究生具有坚实的控制理论知识和丰富的工程实践经验。目前,本专业已形成学术水平高、工程实践能力强的导师队伍。在计算机控制、管控一体化、现场总线、故障诊断、智能控制、自适应控制、交流调速技术、单片机及DSP 应用等方面瞄准学科发展前沿及动向,结合地区经济发展需要,理论联系实际,做了大量的理论及实际应用研究,并承担了多项省部级、地区科研基金和横向研究、开发项目。 二、培养目标 本专业人才培养目标是: 1、热爱社会主义,具有良好的社会道德、职业道德和敬业精神,坚持真理,勇于创新。 2、具有严谨的学习态度和科学作风,掌握坚实的本学科有关基础理论和系统的专业知识,具有从事科学研究、教学工作或独立承担专门技术工作的能力。 3、具有良好的心理和身体素质,具有良好的团队合作精神。 三、学习年限 全日制攻读硕士学位研究生学习年限为3年,非全日制攻读硕士学位研究生学习年限一般不超过4年。其他代培生学习年限根据研究生院有关规定执行。 四、研究方向 01、控制理论及其应用 02、计算机控制技术 03、网络及控制 04、运动控制技术 05、机器人控制 五、课程设置 硕士研究生的课程有学位课、非学位课和教学(科研)实践3类,具体课程设置见附表。 六、培养方式与方法 1、硕士生的培养采取课程学习和学位论文相结合的方式进行。课程学习采 用学分制,攻读硕士学位研究生应在学习年限内修满规定的学分,通过 硕士学位课考试和硕士学位论文答辩方能毕业,申请取得硕士学位。 2、硕士生的培养由教研室集体研究,指导教师具体负责指导。硕士生的学 习重在独立钻研,自学为主,导师的作用在于把握研究方向,培养学生 的创造性思维和提高研究生分析问题、解决问题的能力。 3、硕士研究生在学习期间必须参加相应专业的学术讲座、学术报告、教学

电气工程的发展现状与发展趋势

电气工程的发展现状与发展趋势 一.电气工程的发展现状: 概论:我国电力工业正以“大机组,大电网,高电压,高参数,高度自动化”等“三大三高”的现代电力系统的模式超长规模的建设与发展,因此对工程技术设计人员的素质和能力提出了更新和更高的要求。未来的几十年,我国电力系统和电气工程会依然保持较快发展趋势,光伏发电和其他可再生资源将得到快速发展,新的电力电子技术,电工材料,计算机及网络技术,控制与管理手段具有巨大影响潜力。 1.电机的驱动及控制: 逆变器的出现推动了交流电机速度和转矩控制的发展,这使得电机在仅仅30年就应用到了不可思议的领域。功率半导体元件和数字控制技术的进步使得电机驱动能够实现高精度的位置和速度控制。交流驱动技术的应用也带来了能源节约和系统效率的提高。 电机本体及其控制技术在近几年取得相当大的进步。这要归功于半导体技术的空前发展带来的电力电子学领域的显着进步。电机驱动产业发展的利处已经触及各种各样的设备,从大型工业设备像钢铁制造厂、造纸厂的轧钢机等,到机床和半导体制造机中使用的机电一体化设备。交流电机控制器包括异步电机控制器和永磁电机控制器,这两者在电机驱动业的全过程中起着关键性作用。:目前,异步电动机矢量控制技术、直接转矩控制技术乃至无传感器的直接转矩控制技术已实用化。 2.电力电子技术的应用: 半导体的出现成为20世纪现代物理学的一项最重大的突破,标志着电子技术的诞生。而由于不同领域的实际需要,促使半导体器件自此分别向两个分支快速发

展,其中一个分支即是以集成电路为代表的微电子器件,而另一类就是电力电子器件,特点是功率大、快速化。自20世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台,以此为基础开发的可控硅整流装置,是电气传动领域的一次革命,使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子的诞生。 电子电力技术包括电力电子器件、变流电路和控制电路3部分,是以电力为处理对象并集电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的综合性学科。电力技术涉及发电、输电、配电及电力应用,电子技术涉及电子器件和由各种电子电路所组成的电子设备和系统,控制技术是指利用外加的设备或装置使机器设备或生产过程的某个工作状态或参数按照预定的规律运行。电力电子器件是电力电子技术的基础,电力电子器件对电能进行控制和转换就是电子电力技术的利用。在21世纪已经成为一种高新技术,影响着人们生活的各种领域,因此对对电子电力技术的研究具有时代意义。 传统电力电子技术是以低频技术处理的,现代电力电子的发展向着高频技术处理发展。以功率MOS-FET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件的出现,表明已经进入现代电子电力技术发展时代。 20世纪以来,电力电子作为自动化、节材、节能、机电一体化、智能化的基础,正朝着应用技术高频化、产品性能绿色化、硬件结构模块化的现代化方向发展。3.电力系统及其自动化控制: 电力系统自动化即对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制,系统和元件的自动安全保护,网络信息的自动传输,系统生产的自动调度,以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量(频率和电压),

控制科学与工程学科发展报告,发展现状及趋势

控制科学与工程学科发展现状及趋势 一、国内外现状概述: 经典控制理论的研究对象一般为单输入、单输出的自动控制系统,特别是线性定常系统。 经典控制理论的特点是以输入输出特性(主要是传递函数)为系统的数学模型,采用频率响应法和根轨迹法这些图解分析方法,分析系统性能和设计控制装置。经典控制理论的数学基础是拉普拉斯变换,占主导地位的分析和综合方法是频域方法。经典控制理论主要研究系统运动的稳定性、时域和频域中系统的运动特性、控制系统的设计原理和校正方法。其局限性主要表现在一般仅适用于单变量和定常系统。 现代控制理论以线性代数和微分方程为主要的数学工具,以状态空间法为基础,分析与设计控制系统。状态空间法本质上是一种时域的方法,它不仅描述了系统的外部特性,而且描述和揭示了系统内部状态和性能。较之经典控制理论,现代控制理论的研究对象要广泛得多,原则上将,它既可以是单变量、线性、定常、连续的,也可以是多变量、非线性、时变、离散的。 智能控制可以概括为自动控制和运筹学、计算智能、人工智能等学科的结合,其结构是: 识别、推理、决策、执行。在低层次的控制中用常规控制器,而在高层次的控制中则应用具有在线学习、修正、组织、决策和规划能力的控制器,模拟人的某些智能和经验来引导求解过程。智能控制理论是以专家系统、模糊控制、神经网络等智能计算方法为基础的智能控制。 智能控制的发展还不完善,甚至可以说才刚刚开始,但是可以预见智能控制的发展与完善将引起控制科学与工程学科的全面革命。 集散控制系统(DCS)就是在生产过程自动化的巨大需求的背景下发展起来的一种自动化技术。它把控制技术、计算机技术、图像显示技术以及通信技术结合起来,实现对生产过程的监视、控制和管理。它既打破了常规控制仪表功能的局限,又较好地解决了早期计算机系统对于信息、管理和控制作用过于集

控制理论与控制工程的发展应用-控制工程论文-工程论文

控制理论与控制工程的发展应用-控制工程论文-工程论文 ——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印—— 1.控制理论与控制工程的发展分析 1.1发展第二阶段 控制理论与控制工程发展第二阶段在上世纪至七十年代,在此阶段已经到了空间技术时期,此时的控制工程性能更加优化,并且在数字计算机融合下,使分析设计得到有效实现,而且还使多输出、多输入以及非线性等复杂系统得到有效完善。另外,还能够得出更加优化的控制模式,从而使现代控制理论更具完善性及科学性。 1.2发展第三阶段 上世纪七十年代至如今,控制理论及控制工程日趋成熟,无论是系统的结构方案还是整体设计,均显得十分成熟。并且,能够完成分解方法以及协调处理的相关基础性理论研究。对于智能控制理论来说,是基于控制理论更为深入的一种扩展模式,能够完成控制信息的传递,使人类实现进行智能化活动。总之,现如今控制理论研究以及控制工

程的发展呈现了良好的发展势态,具备广阔的应用前景。 2.控制理论与控制工程的具体应用探究 基于控制理论和控制工程应用当中,其核心内容是最优控制。在对最优控制进行研究的情况下,需充分满足相对应的约束条件,进一步将最优控制方案得出,进一步在获取性能指标最大值及最小值的基础上,使控制系统的性能指标达到最优效果。基于控制理论与控制工程应用过程中,还会涉及两类极具典型性的研究策略:其一为PDI控制器;其二为Ka1man滤波器。在诸多实际系统当中,这两种方法应用较为广泛,为了使投入应用的系统的稳定性得到有效实现,通常需要利用线性模型加以证实。从具体层面分析,上述两类方法还能够应用在非线性系统证明上,研究者对以控制理论及控制系统为基础的反馈机制加以利用,进一步进行定量研究便是结合了上述两类方法。从现实生活层面分析,对于控制理论与控制工程来说,在水槽内水位的控制利用较为广泛,同时在对电加热器温度的控制中也具有较为广泛的应用。其自动控制主要是对自动化的高度及温度测试仪进行了充分利用,进一步使测控目标得到有效实现。结合相关学者作出的研究,可以发现对控制理论进行应用,不但需要做好结构及性质层面的分析,还需要对系统运行状态加以调控。并且,反馈概念的应用也尤为重要,通过反馈主要使控制系统在很大程度上实现了工程智能化,工程智能化将进一步使工程相关系统的性能得到有效提升。除此之外,对于控制理

清华大学控制科学与工程专业介绍

控制科学与工程专业介绍 “控制科学与工程”学科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世纪最重要和发展最快的学科之一,其各阶段的理论发展及技术进步都与生产和社会实际需求密切相关。《本人》自动化系研究生专业包括本学科下设的七个二级学科:“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”和“生物信息学”。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。 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。本学科培养从事系统工程领域的研究、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:非线性系统建模、人工神经网络和复杂系统自组织理论方法的研究和应用,高速公路和城市智能交通系统基础理论、智能技术和集成技术的研究与应用,电子商务系统研究、开发与应用,企业管理信息系统与决策支持系统的研究与开发,宏观社会经济系统综合发展和区域开发规划等。 检测技术与自动化装置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。 模式识别与智能系统是六十年代以来在信号处理、人工智能、控制论、计算机技术等学科基础上发展起来的新型学科。本学科培养从事模式识别与智能系统的研究、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: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

控制科学与工程学科发展现状及趋势

控制科学与工程学科发展现状及趋势 控制科学与工程学科发展现状及趋势2010-05-18 17:49一、引言 自动化是人类文明进步和社会现代化的标志。人类最初的活动,便具有扩 展自身体力和智力的意识和追求。自动化伴随人类社会的发展与进步、在社会 需求的不断推动下不断发展,人类的生产活动是自动化发展的主要推动力。控 制科学与工程学科的研究、应用和推广,对人类生产、生活等方式已经并正在 产生深远的影响。 小到一个全自动化的洗衣机、恒温的电冰箱,稍大一点的工厂现场的生产 以及设备等自动运行、工厂自动化,甚至于无人智能化工厂,还有智能建筑, 这些都是与自动化息息相关的产业。还有航空航天更是一个自动化应用的大舞台。 自动化是一门涉及到多个学科,应用广泛的综合性科学技术。其主要涉及 到自动控制和信息处理两个方面,主要研究包括理论、方法、硬件和软件等。 在我国,"控制科学与工程"作为一级学科,共包括五个下属二级学科:(1)控制理论与工程(2)模式识别与智能系统(3)系统工程(4)检测与自动化装置(5)导航、制导与控制。 二、国内外的研究状况 自动化是延伸人能体能和智能、提高劳动生产率和产品质量的关键技术, 自动控制理论是自动化的研究方法,是自动化的基础和灵魂,自动化器件和系 统是实现自动控制原理的工具和载体。 自动化总的来说分成如下几个阶段: 20世纪30年代到40年代:经典控制理论发展初期,这一段时期工作主要 建立在频率法和根轨迹法的基础上,这一阶段通常被称之为经典控制理论。经 典控制理论主要研究对象一般为单输入、单输出系统,特别是线性定常系统。 其特点是以输入输出特性为系统的数学模型,采用频率响应法和根轨迹法来分

控制科学与工程(学科代码0811)

控制科学与工程 (学科代码:0811) 一、培养目标 本学科培养德、智、体全面发展,具有坚实的基础理论和系统的控制专业知识,了解控制科学与工程学科发展的前沿和动态,能够适应我国经济、技术、教育发 展需要的高层次人才。研究生必须熟练掌握一门外语,注意理论联系实际,并掌握涉及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,网络传播系统与控制,以及信息获取与控制等方面的专门学科知识。能够分析和解决现代经济建设和交叉学科中涌现出的新课题,并在控制 科学与工程学科或其它相关学科领域内独立开展研究工作,在科学或专门技术方面做出创造性的成果。 二、研究方向 1.控制理论与控制工程(学科代码:081101) 1)先进控制与优化、2)先进过程建模与仿真、3)离散事件动态系统、4)运动控制、5)非线性控制 2.检测技术与自动化装置(学科代码:081102) 1)智能新型传感器和检测技术、2)智能机器人与智能自动化、3)现场总线技术、4)图像处理技术、5)嵌入式微处理器与控制网络 3.系统工程(学科代码:081103)

1)复杂系统的建模、仿真与控制、2)量子系统的建模与分析、3)信息系统和网络安全工程、4)基于网络环境的系统工程 4.模式识别与智能系统(学科代码:081104) 1)模式识别、2)人工智能、3)图像处理、4)机器学习与知识发现、5)智能机器人、6)生物控制论与生物医学工程 5.导航、制导与控制(学科代码:081105) 1)运动体的轨道与姿态控制、2)振动主动控制、3)全球卫星定位与地理信息系统 6.网络传播系统与控制(学科代码:081120) 1)网络智能、2)网络性能分析和优化、3)宽带多媒体通信、4)基于网络的控制 7.信息获取与控制(学科代码:081121) 1)信息获取科学的体系、理论与方法、2)传感器敏感机理及其数学建模、3)传感信号的高保真获取和转换技术、4)计算机视觉、5)计算机听觉、6)特种机器人 三、学制及学分 1. 对于按硕—博一体化课程体系培养的研究生,获得硕士学位一般需要3年。研究生在申请硕士学位前,必须取得总学分不低于35分(含开题报告2学分)。获得博 士学位一般需要5年,最长学习年限不超过7年。研究生在申请博士学位前,必须取得总学分不低于45分(含开题报告2学分、专业综合知识答辩2学分;博士层 次课程不低于8学分)。

机械电子工程以及控制工程的发展现状及应用研究

机械电子工程以及控制工程的发展现状及应用研究 摘要:随着我国计算机控制技术的不断普及应用,使得机械电子工程在我国有 了极大地发展,机械电子技术逐渐趋于自动化和智能化。而控制工程技术对机械 电子工程的发展扮演了重要的角色,所以,重视控制工程技术的发展,加强控制 工程在计算机机械电子工程中的应用,将控制工程和机械电子工程有机地结合在 一起,对我国机械电子工程的发展有着至关重要的影响,对机械工程行业生产效 率地提高以及机械制造行业的长久稳定发展有着重要的作用。 关键词:控制工程;机械电子工程;应用 一、控制工程以及机械电子工程的相关概述 (一)控制工程概述 控制工程的基础是控制理论,并结合计算机技术、信息技术等等科学技术形成,其主要用于解决工程问题,并进行自动化控制。近些年来,控制系统的理论 体系和实践体系得到了不断地完善和发展,使得我国的控制工程水平得到了大幅 的提升,在我国的工程领域也得到了广泛的应用。控制工程的研究重点在于多输 入和输出,利用非线性和应用领域的发展,在机械电子领域得到了广泛的应用。 (二)机械电子工程概述 机械电子工程既具有专业性的特点又带有电子信息的特征,从设计层面来说,机械电子工程融合了众多领域的学科知识,在实际的设计和操作过程中,主要利 用模块化的方式进行。但与以往不同的是,现代机械电子工程构造简单、体积小、生产力高、耗费人力少。随着科技水平的不断提升,机械电子工程系统会变得更 加复杂,并会越来越紧密的与控制系统联系在一起,从而更好地推动机械电子工 程的进步。机械电子工程是一种多种技术结合,受多种技术影响的,比如:机械 技术、信息技术、电子技术以及自动化技术等等,相对复杂的电子工程系统。 二、机械电子工程以及控制工程的发展现状 在1980年,日本就拥有了无人化工厂,如今机械电子技术发展越来越迅速,日本仍然处于世界的领先地位。由于我国机械电子工程起步较晚,发展时间不长,所以无论从产品的质量还是档次上都和发达地区和发达国家有着明显的差距。我 国数控机床占比较低,绝大部分依赖进口,远远落后于发达国家。我国当前的机 械电子技术还不能满足工程建设的需要,对自动化程度高,高级智能型的机械电 子产品还不能完全实现国产,所以我们必须要结合控制工程等等领域来共同发展,从而实现对整个工程的促进和提高。随着我国科技的不断进步,我国机械电子工 程和控制工程发展前景的广阔。 三、控制工程在机械电子工程中的应用简介 控制工程在机械电子工程中的应用主要包括智能控制系统、集成控制、鲁棒 控制、预测控制以及模糊控制等等。智能控制系统发展至今在控制系统的发展中 有着十分重要的地位,智能 控制系统通过将人工智能和计算机技术有机地结合在一起,从而使用人工智 能来控制某一操作。通过设定相应的运行程序可以使机器人完成相应的生产工作。利用智能控制系统进行机械化生产对信息的收集分析以及处理和生产效率的提高 有着十分重要的作用。集成控制是我国应用最为普遍的控制系统,它源于信息技术,通过对信息技术的优化调整,不断地提升完善机械电子工程技术。在电子机 械生产加工过程中使用集成控制,不仅可以整合以往和机械生产中的信息,还可 以加强机械电子工程技术的进步。

控制科学与工程一级学科硕士研究生

控制科学与工程一级学科硕士研究生 培养计划 一、培养目标 本学科旨在为国家培养既掌握扎实的控制科学与工程学科的基础理论,又掌握管理科学与工程的理论和方法,能熟练应用所学知识对国民经济建设过程中的各类实际系统进行科学的规划、分析、设计、及应用的复合型高级工程技术人才。具体要求是:1.全面掌握马克思主义、毛泽东思想和邓小平理论的基本原理,坚持四项基本原则,拥护党的领导,热爱祖国,遵纪守法,品德优良。 2.具有扎实的控制科学与工程学科的基础理论,系统深入的各类控制系统特别是计算机控制系统、及典型信息系统特别是智能信息系统的分析设计与开发的专门知识。 3.能熟练地将控制科学与工程学科的理论技术应用到实际的生产与管理过程中,并能独立进行相关工程系统的研究、设计、开发等工作。 4.具有较强的计算机和信息技术应用能力,并掌握一门以上外语。 二、研究方向 目前,本一级学科硕士阶段的研究方向如下: 1、管理-控制综合自动化理论与技术 2、嵌入式系统与智能装置

3、复杂系统的建模、控制、分析与仿真 4、智能信息处理与智能系统 5、计算机控制理论与工程 6、基于网络环境的系统检测与控制 7、应急系统的规划、分析与设计 8、物流自动化系统理论与技术 三、招生对象 为已获学士学位的理学、工学及管理学等相关(或相近)专业的应届本科毕业生与在职人员。 上述人员须参加全国硕士研究生入学统一考试,成绩达到国家规定分数线者,再经面试合格后录取。 对学业优秀的本科毕业生,经推荐和考核合格,可免试录取。 四、学习年限 本学科硕士研究生每年秋季入学,在校学习年限为3年。学习成绩优异者可按照校研究生院的有关规定,可提前半年或一年毕业;或免试进入硕博连读;或提前读博。 五、课程设置 具体课程设置及安排见下表。此外,非本学科类的学生入学后需补修以下两门本学科本科生课程:自动控制原理、微机原理与接口技术。

系统工程的发展与应用研究

系统工程的发展与应用研究作为人类知识总体系的一部分,系统工程直接用于改造客观世界的实践活动,应用于解决实际问题。国内外系统工程的思想方法和实际应用源远流长,最早可以追溯到远古时代,在我国系统工程发展的历史长河中更是形成了例如孙子兵法、万里长城和都江堰等一系列伟大成就。近代以来,随着工业、国防和科学技术的发展,各类工程、生产等复杂的大系统以及巨系统不断增多,系统工程这门综合性交叉学科更是得到全面、迅速的发展。本文首先对国内外系统工程的发展历程进行了简单介绍。其次,从社会领域、经济领域、科学技术领域、军事领域和环保领域等方面对当前系统工程的应用进行了总结。本文最后结合当前时代发展,大胆设想与展望了系统工程在未来的发展与应用。 1系统工程的发展 系统工程就是一门研究如何建立系统、进行系统分析和系统设计,以及为了实现系统的目的功能所必需的各种思想、技术方法和理论的方法性学科。由于近代工业、国防和科学技术的迅速发展, 出现了许多规模庞大、构造复杂、影响因素众多的大系统(如钢铁、石油、化工、机械制造等生产系统以及电力系统、交通运输系统、通讯情报系统和军事指挥系统等),这类大系统往往是一个多级分层决策的多输入输出系统, 系统输入的信息几乎都是随机的,并且这类系统往往需要同时具有控制功能和管理功能, 即是一类能够完成多种功能的人机系统、科研试制系统、社会经济系统和环境生态系统等。因此,系统工程作为一门综合性的交叉学科,在国内外都有了较大的发展。 1.1国内发展 在古代中国,老子阐明了自然界的统一性,西周出现了世界构成的“五行说”,东汉时期张衡提出了“浑天说”,当时虽然没有明确的系统概念,没有设立一套完善的系统方法论体系,但是却对客观世界的系统性及整体性有了一定程度的认识。系统工程发展过程中,最显著的代表就是都江堰这一大型水利工程的建设,整个工程由鱼嘴(岷江分流),飞沙堰(分洪排沙)和宝瓶口(引水)等三大主要部分组成,相互之间协同促进和影响,两千多年来一直发挥着防洪灌溉的重要作用。 新中国成立后,在钱学森的领导下,科技人员在工程实践中形成了中国航天系统工程方法的雏形,并将这套方法推广到电子、船舶等其它军工行业。从20世纪70年代后期开始,钱学森、许国志等专家们开始探索建立系统工程理论方法,组织开展“系统学科讨论班”活动,提出了“开放的复杂巨系统”和“从定性的到定量的综合集成法”等,在中国掀起了研究和应用系统工程的高潮,继而迅速推广到军事、经济、社会等各个领域。 从1979年开始,钱学森提出了建立系统学科体系的目标,逐步发展完善系统的科学体系。钱学森教授等人先是提出从定性到定量综合集成的方法论,于1992年又提出从定性到定量的综合集成研讨厅体系,进而把处理开放复杂巨系统的方法与使用这种方法的组织形式有机结合起来。 20世纪90年代中期,顾基发教授等提出的物理一事理一人理(WSR)方法论。

控制科学与工程

控制科学与工程[自动化]招生单位专业课类比本表所统计专业课的仅是“0811 控制科学与工程”一级学科下属的几个专业(二级学科)。双控=控制理论与控制工程;检测=检测技术与自动化装置;系统=系统工程;模式=模式识别与智能系统;导航=导航、制导与控制;复试——指的是复试笔试科目。 此仅为部分重点院校或重点专业;部分学校的同一名称的专业分布在不同的学院,也一并列出。 北京工业大学 421自动控制原理 复试:1、电子技术2、计算机原理 北京航空航天大学 [双控] 432控制理论综合或433控制工程综合 [检测] 433控制工程综合或436检测技术综合 [系统] 431自动控制原理或451材料力学或841概率与数理统计 [模式] (自动化学院)433控制工程综合或436检测技术综合、(宇航学院)423信息类专业综合或431自动控制原理或461计算机专业综合 [导航] (自动化学院)432控制理论综合或433控制工程综合、(宇航学院)431自动控制原理 复试:无笔试。1) 外语口语与听力考核;2) 专业基础理论与知识考核;3) 大学阶段学习成绩、科研活动以及工作业绩考核;4) 综合素质与能力考核 北京化工大学 440电路原理 复试:综合1(含自动控制原理和过程控制系统及工程)、综合2(含自动检测技术装置和传感器原理及应用)、综合3(含信号与系统和数字信号处理) 注:数学可选择301数学一或666数学(单) 北京交通大学 [双控/检测]404控制理论 [模式]405通信系统原理或409数字信号处理 复试: [电子信息工程学院双控]常微分方程 [机械与电子控制工程学院检测]综合复试(单片机、自动控制原理) [计算机与信息技术学院模式] 信号与系统或操作系统 北京科技大学 415电路及数字电子技术(电路70%,数字电子技术30%) 复试: 1.数字信号处理 2.自动控制原理 3.自动检测技术三选一 北京理工大学 410自动控制理论或411电子技术(含模拟数字部分)

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