北京院系及专业介绍：控制科学与工程学院

山楂树

一、学院历史
华北电力大学于1958年建校之初（北京电力学院）便开设国内第一个热工测量及自动化专业，并以此为基础开始“工业自动化”学科建设。1978年开始在“发电厂工程”专业下招收“热工测量及控制”方向硕士研究生。1990年开始在“热能工程”专业下招收“热工过程控制”方向博士研究生。经过近半个世纪的建设与发展，“工业自动化”学科已经发展成具有很强整体实力和鲜明电力行业特色的学科，并从多方面形成了自己的优势，创造了一个良好的教学和科研环境；1996年原电力工业部批准“工业自动化”学科为立项建设的部级重点学科，2001年通过了评估验收，被确立为国家电力公司部级重点学科。同时学科所属的“工业过程仿真与控制”实验室被批准为国家电力公司部级重点实验室。
为了适应大学“多科性、研究性、国际化”的建设目标，北京校区于2000年以“工业自动化”学科为基础成立自动化系。2002年大学进行统一的院系规划调整，以“工业自动化”所涉及的“控制科学与工程”一级学科为名称成立学院，北京和保定校区分设自动化系。2004年“工业自动化”学科以“控制理论与控制工程”二级学科名称转评为河北省重点学科。2005年本学科与能源与动力工程学科联合建立了“电站设备状态监测与控制”教育部重点实验室。

二、学科简介

“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。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对象的共性问题，即为了实现某些目标，应该如何描述和分析对象与环境信息，采取何种控制与决策性为。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，有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有力的推动作用，并在学科交叉和渗透中表现出突出的活力。例如：与信息科学和计算机科学结合，开拓了知识工程和智能机器人领域；与社会学和经济学结合，使研究对象进入到社会系统和经济系统范畴；与生物学和医学结合，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。

三、学位点
“控制科学与工程”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、模式识别与智能系统、系统工程以及导航、制导与控制。学院于2006年获得“控制科学与工程”一级学科硕士学位授予权，以及“控制理论与控制工程”二级学科博士学位授予权。

一级学科名称及代码		二级学科专业名称及代码		批准时间及文号
一级学科	学科代码	专业名称	专业代码	批号	批准时间
控制科学与工程 （具有一级学科硕士授权）	0811	控制理论与控制工程* （具有二级学科博士授权）	081101	6 （10）	1996.04.29 （2006.01.25）
		检测技术与自动化装置	081102	10	2006.01.25
		系统工程	081103	9	2003.09.12
		模式识别与智能系统	081104	8	2000.11.15
		导航、制导与控制	081105	10	2006.01.25

* 具有博士学位授予权

四、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。

五、主要研究方向及成果
本学院的学科建设具有鲜明的行业特色，在火电厂过程控制，尤其是火电厂厂级信息监控(SIS)领域居国内领先水平。目前，电力、能源、环境等关系到国民经济的重大领域中涌现了许多控制问题，例如节约能源、降低环境污染、提高电力生产的安全经济性和社会效益等，对进一步提高这些领域中的自动化、信息化水平提出了更高的要求，也为本学科的进一步发展提供了良好的契机。
本学院“控制科学与工程”学科的本科支撑专业是“自动化”专业和“测控技术与仪器”专业，近年来，学科的基础条件和师资力量得到了较快的发展，办学水平和科研能力不断提高，形成了教学科研并举的良好局面。在五个二级学科均逐渐形成了几个具有鲜明特色、较强学术梯队支撑、良好应用前景并取得了一系列重要研究成果的学科研究方向。
（一）控制理论与控制工程

该学科方向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。控制理论是学科的重要基础和核心内容；控制工程是学科的背景动力和发展目标。学科范围包括：各种控制理论、工程控制问题及其他相关领域的控制及自动化问题。

学院在该学科方向已取得博士授予权，在过去的几年里承担了多项国家及省部级项目，取得了一批重要的成果。承担的“火电厂厂级优化控制与管理系统”荣获中国电力科技一等奖；承担的国家863项目“先进控制策略在大型火电机组 DCS中的应用及控制软件包的开发”荣获中国电力科技二等奖和北京市科技进步二等奖；承担的国家电力公司重大科技项目“300MW燃煤机组非线性建模与控制算法研究”荣获中国电力科技二等奖；承担的“大型单元机组智能化协调控制系统”获内蒙古自治区科技进步三等奖。这些项目已在国内大型火电机组推广应用，产生了巨大的经济效益和社会效益。
在理论方面，本学科的应用基础研究已初步形成特色，在国际、国内著名学术刊物上发表了500余篇高水平的研究论文。公开出版了十余部具有影响的学术专著。目前主要研究方向包括：

l       电力企业信息化与节能优化技术

l       大机组智能优化控制

l       复杂系统建模、仿真与控制
l       先进控制理论及应用
l       智能控制与综合自动化
l       网络控制系统

（二）检测技术与自动化装置
该学科方向主要研究信息的获取、信息的处理以及信息的传输和利用，是现代检测技术、电子技术、计算机技术、自动化技术、光学工程和机械过程等学科互相交叉和融合的综合学科。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，及其集成化、智能化和可靠性技术。学科范围包括：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和集成，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实现与应用。
学院于2006年获得该方向的硕士授予权，但长期在“控制理论与控制工程”方向招收研究生，已形成具有特色的研究方向。目前主要研究方向包括：
l       新能源系统控制技术
l       测控新技术及其应用
l       数据挖掘与信息融合
l       智能仪器与智能监控系统
l       信号分析与故障诊断技术
l       先进传感技术

（三）模式识别与智能系统

该学科方向主要研究信息的采集、处理与特征提取，模式识别与分析，人工智能以及智能系统的设计。研究领域包括信号处理与分析，模式识别，图象处理与计算机视觉，智能控制与智能机器人，智能信息处理，以及认知、自组织与学习理论等。学科研究范围包括：模式识别、图象处理与分析、计算机视觉、智能机器人、人工智能、计算智能、信号处理。

学院在该方向承担了多项横向课题，取得一系列成果。其中“钢球磨中储式制粉系统的智能解耦控制”获辽宁省科技进步一等奖；“基于神经网络的解耦控制器”获辽宁省教委科技进步三等奖；“VAN-9000语言报警系统”获东北电业管理局科技进步三等奖；“母管制并列运行除氧器的压力与水位自适应解耦控制”获内蒙古自治区科技成果三等奖；“650 T/H直流炉再热汽温自适应预估控制系统”获电力部科技成果三等奖。近年来该学科发表高水平论文200余篇，出版专著5部。目前该学科主要研究方向包括：
l       集成分布式智能系统
l       分散控制系统
l       现场总线装置与系统
l       计算机视觉与模式识别
l       网络化系统与控制
l       语音处理技术与嵌入式系统

（四）系统工程
该方向以工业、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、定性定量相结合的综合集成方法，研究解决带有一般性的系统分析、设计、控制和管理问题，是为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工程技术学科。学科研究范围包括：系统工程理论与方法，大系统理论与方法，复杂系统行为分析，系统建模与仿真，决策与决策支持系统，最优化理论与应用，人－机系统综合集成。
学院在该方向上主要开展针对电力工业复杂系统建模、仿真与优化等领域的研究工作。目前主要研究方向包括：
l       系统综合评价与决策支持
l       工业过程智能化控制
l       系统建模与仿真
l       最优化理论与应用