控制理論與控制工程(學科名稱)

學科介紹

該學科為交叉學科，不同的大學該學科均有不同的側重點：

控制理論與控制工程學科是以工程系統為主要對象，以數學方法和計算機技術為主要工具，研究各種控制策略及控制系統的理論、方法和技術。控制理論是學科的重要基礎和核心內容，控制工程是學科的背景動力和發展目標。本學科的智慧型控制方向主要包括模糊控制、專家系統、神經元網路、遺傳算法等方面的研究，特彆強調的是上述方法的交叉及其在工業過程控制方面的套用。故障診斷方向主要研究當控制系統一旦發生故障時，仍能保證閉環系統穩定，且滿足規定的性能指標。利用獲得的實時數據對生產過程進行線上監測及故障診斷，根據系統的運行狀態制定相應的控制策略，使系統工作在最佳狀態。魯棒控制方向主要研究被控對象參數變化後，控制系統仍能穩定可靠的工作，並在某種意義下保證系統的最優性。信號處理方向主要研究控制系統中的信號處理問題，包括非線性系統的魯棒濾波器的設計，自適應濾波器、噪聲抵消器、小波分析等。

控制理論與控制工程是研究運動系統的行為、受控後的運動狀態以及達到預期動靜態性能的一門綜合性學科。在理論方面，利用各種數學工具描述系統的動靜態特性，以建模、預測、最佳化決策及控制為主要研究內容。在套用方面，將理論上的研究成果與計算機技術、網路技術和現代檢測技術相結合，形成各種新型的控制器或控制系統。研究內容涵蓋從基礎理論到工程設計與實現技術的多個層次，套用遍及從工業生產過程到航空航天系統以及社會經濟系統等極其廣泛的領域。　離散控制理論在計算中也有很廣泛的套用，例如，開方：

開方公式：X(n+1)=Xn+[A/X^(k-1)-Xn]1/k.

例如我們開3次方，即K=3；

公式：X(n+1)=Xn+[A/X^2-Xn]1/3

例如，A=5，5在1的3次方和2的3次方之間，X0無論取1.1，1.2，1.3，1.4，1.5，1.6，1.7，1.8，1.9，2.0都可以。假如我們取2為初始值：

第一步：2+(5/2x2-2)1/3=1.7=X1

第二步：1.7+(5/1.7x1.7-1.7)1/3=1.71=X3

第三步：1.71+(5/1.71x1.71-1.71)1/3=1.709=X4

第四步：1.709+(5/1.709x1.709-1.709)1/3=1.7099=X5

每計算一次，比上一次多取一位數，計算次數與精確度成正比。取值偏大公式會自動調小，例如第一步和第二步，取值偏小公式會自動調大，例如第三步，第四步。

研究方向

複雜系統控制理論與套用：採用結構分散化方法研究複雜系統的建模與控制問題，以結構分散化模型為基礎，研究新的系統辨識理論和新的控制方法。

智慧型控制理論研究與套用：在對模糊控制、神經網路、專家系統和遺傳算法等理論進行分析和研究的基礎上，重點研究多種智慧型方法綜合套用的集成智慧型控制算法。

計算機控制系統：針對不同的生產過程和控制對象，研究採用DCS、PLC、工業控制計算機等控制設備，構成低成本、高性能、多功能的計算機控制系統。

網路控制理論及其套用：通過對網路拓撲結構及網路環境下先進控制理論與方法的研究，充分利用網路資源，實現從決策到控制的全過程最佳化。

主要開設院校

根據武漢大學中國科學評價研究中心2015年6月發布的《中國研究生教育及學科專業評價報告（2014～2015）》對控制科學與工程(0811)一級學科下的控制理論與控制工程(081101)二級學科全國排名如下：

控制理論與控制工程(081101)二級學科全國排名

水平等級	全國排名	學校名稱	擁有此二級學科的學校數量
A+等 （7個）	1	東北大學	168
	2	清華大學	168
	3	哈爾濱工業大學	168
	4	上海交通大學	168
	5	西北工業大學	168
	6	浙江大學	168
	7	東南大學	168
A等 （25個）	8	華南理工大學	168
	9	北京理工大學	168
	10	北京航空航天大學	168
	11	中南大學	168
	12	南京理工大學	168
	13	哈爾濱工程大學	168
	14	大連理工大學	168
	15	燕山大學	168
	16	西安交通大學	168
	17	廣東工業大學	168
	18	北京科技大學	168
	19	華中科技大學	168
	20	上海大學	168
	21	重慶大學	168
	22	同濟大學	168
	23	天津大學	168
	24	華北電力大學	168
	25	中國科學技術大學	168
	26	北京交通大學	168
	27	南開大學	168
	28	東華大學	168
	29	北京大學	168
	30	山東大學	168
	31	同濟大學	168
	32	黑龍江大學	168
B+等 （30個）	33	江南大學	168
	34	華東理工大學	168
	35	浙江工業大學	168
	36	南京航空航天大學	168
	37	蘭州理工大學	168
	38	河北工業大學	168
	39	吉林大學	168
	40	中國石油大學	168
	41	西安理工大學	168
	42	武漢理工大學	168
	43	武漢科技大學	168
	44	山東科技大學	168
	45	江蘇大學	168
	46	中國礦業大學	168
	47	鄭州大學	168
	48	湖南大學	168
	49	大連海事大學	168
	50	廈門大學	168
	51	杭州電子科技大學	168
	52	西安電子科技大學	168
	53	蘭州交通大學	168
	54	重慶郵電大學	168
	55	內蒙古科技大學	168
	56	天津工業大學	168
	57	河南理工大學	168
	58	瀋陽工業大學	168
	59	南京師範大學	168
	60	電子科技大學	168
	61	合肥工業大學	168
	62	蘇州大學	168
	63	廣西大學	168
	64	武漢大學	168
B等 （30個）	65	河海大學	168
	66	青島科技大學	168
	67	太原理工大學	168
	68	北京工業大學	168
	69	南通大學	168
	70	遼寧科技大學	168
	71	南京工業大學	168
	72	上海海事大學	168
	73	四川大學	168
	74	湖南科技大學	168
	75	遼寧工程技術大學	168
	76	瀋陽理工大學	168
	77	北京化工大學	168
	78	西安建築科技大學	168
	79	北京郵電大學	168
	80	西南交通大學	168
	81	河北理工大學	168
	82	遼寧石油化工大學	168
	83	西華大學	168
	84	青島大學	168
	85	東北電力大學	168
	86	中國海洋大學	168
	87	遼寧工業大學	168
	88	江蘇科技大學	168
	89	太原科技大學	168
	90	三峽大學	168
	91	長春工業大學	168
	92	北方工業大學	168
	93	安徽理工大學	168
	94	新疆大學	168
	95	昆明理工大學	168
	96	安徽工業大學	168
C等 （30個）	97	曲阜師範大學	168
	98	深圳大學	168
	99	內蒙古工業大學	168
	100	南昌大學	168
	101	哈爾濱理工大學	168
	102	天津理工大學	168
	103	南京郵電大學	168
	104	河南科技大學	168
	105	河南大學	168
	106	福州大學	168
	107	中北大學	168
	108	西安科技大學	168
	109	陝西科技大學	168
	110	湖南工業大學	168
	111	長沙理工大學	168
	112	北京工商大學	168
	113	天津科技大學	168
	114	河北大學	168
	115	大連大學	168
	116	江西理工大學	168
	117	長安大學	168
	118	揚州大學	168
	119	西南科技大學	168
	120	東北林業大學	168
	121	渤海大學	168
	122	鄭州輕工業學院	168
	123	貴州大學	168
	124	東北農業大學	168
	125	中國地質大學	168
	126	河北科技大學	168
	127	南京農業大學	168
	128	北京建築大學	168