控制科学与工程学科发展现状及趋势
控制科学与工程专业大类
控制科学与工程专业大类控制科学与工程专业大类是一类应用性非常强的专业，它涉及到了现代化社会中各个方面的控制和调节的问题。
控制科学与工程是通过对计算机、电子技术和数学等领域的学科知识的掌握，在研究和应用过程中，对系统的控制与调节进行科学化、系统化的研究。
在技术、经济、管理、环保等方面具有重要的应用价值。
控制科学与工程的研究内容十分丰富，主要包括：控制与非线性系统、信息与通信工程、自动化理论与应用、数字化工厂与过程自动化、卓越控制系统设计、机器人与智能制造等等。
在这些研究内容中，首先要对控制理论的发展及其基本概念和方法有清晰的认识。
同时，还需要掌握目前现代控制系统技术的发展现状和应用趋势，了解国内外相关科学和技术的最新研究进展和发展动态，为掌握该专业所需的专业技能和能力提供有力的支撑。
控制科学与工程属于先进的“智能化”技术领域，其发展历程可追溯到20世纪初的机械自动化。
在今天，控制科学的发展已经达到了一个非常高的水平，可以实现针对各种复杂工业、防御设备、交通运输等等领域实现准确控制，控制作用的范围也越来越广泛。
就在人类社会不断发展的今天，与控制科学与工程相关的技术和应用领域，涉及到了几乎所有领域和行业。
例如，计算机技术和自动控制技术在生产和交通运输领域中的应用，电子技术在物联网、智能家居等领域中的应用，都是控制科学与工程的研究领域之一。
同时，现代车辆制造、设备制造等领域的智能化、信息化、自动化，也离不开控制科学与工程的支持。
因此，控制科学与工程专业大类是一个应用性极强的专业大类，它包括了多个学科领域，具有非常广泛的应用价值。
在人类社会不断发展的今天，对于控制科学与工程人才的需求也越来越旺盛，成为热门的就业方向之一，它将为世界各国的经济发展和技术进步做出贡献。
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中带来的危险。
当前DCS发展的一个新趋势是基于无线工业网络的集散控制系统，采用DCS不是简单地取代传统的控制设备，而是一种高新技术的发展。
当前世界科学技术发展现状及未来趋势
当前世界科学技术发展现状及未来趋势（一）21世纪是科学技术全面发展和科学理性充分发展的世纪，世界科技革命开始向更高的阶段迈进，新的科技浪潮正迎着新世纪的曙光蓄势待发。
新的科学发现和技术发明，特别是高技术的不断创新及其产业化，将对全球化的竞争和综合国力的提高、对世界的发展和人类文明的进步产生更加巨大而深刻的影响。
社会产业结构、生产工具、劳动者素质等生产力要素和人们的生产方式、生活方式、思想观念都将发生新的革命性变化。
一、信息技术成为率先渗透到经济社会生活各领域的先导技术，世界正在进入以信息产业为主导的新经济时代未来信息技术的发展方向将是信息密集程度的增加，集成电路制造技术的发展，费用的迅速下降。
计算机与通讯的结合，互联网，移动电话与卫星网络的发展，对人类经济社会的进一步发展将产生极为巨大的影响。
在信息储存方面，储存容量将稳定增长，集成技术将进一步发展。
微机电系统技术对未来全球通讯系统的发展将可能有重大影响。
信息技术未来的主要发展趋势是网络化。
互联网的发展与计算机的发展起着相辅相成的作用。
网络化与计算机对未来的教育(远程教育)、经济(如电子商务)发展有着十分重要的作用。
信息技术发展的另一趋势是计算机的广泛应用。
将来的发展趋势是每一项设备或用具中都安装有计算机，这些计算机是互联的，因此可以设想一个人在外面可以控制他的家用设备。
随着以信息技术产业为代表的高技术产业的发展，高技术服务业的比重将大大增加，也将促进以物质生产、物质服务为主的经济发展模式向以信息生产、信息服务为主的经济发展模式的转变。
二、基因技术、蛋白质工程、空间利用、海洋开发以及新材料、新能源的发展将产生一系列重大创新成果与生物学相关的技术将成为21世纪新的经济增长点。
生物技术是有生命物质的工业应用技术，用于制造食物、药品或其他产品。
生物技术中包括了传统生物技术和现代生物技术，传统生物技术是人类应用发酵技术制造酱油，醋及酒等传统产品。
而现代生物技术中的基因工程，或重组DNA(脱氧核糖核酸)技术，则可以广泛地用于药物及农业方面。
过程装备与控制工程专业的发展现状及趋势
过程装备与控制工程专业的发展现状及趋势
过程装备与控制工程是一个涉及到工业技术与管理科学的交叉学科，它兼具了技术开
发与应用及其管理的技术内容，它是决定工业可持续发展的核心技术。
过程装备与控制工
程作为一门新兴学科，目前正处于迅猛发展的阶段，已服务于大量的工业领域和不同的行业，被世界各国人民所熟知，改变了和调整了传统的工业生产环境。
当前，过程装备与控制工程在实践应用过程中，技术发展取得了显著进步，节能减排
业已成为人们生活中不可或缺的一部分，它已在各行各业取得了显著的成就，并且这一领
域受到工业界以及科学界众多学者和专家的重视，因此其发展前景可观。
随着现代工业不断发展及科学技术的不断进步，环境保护的重要性被凸现出来，为可
持续发展创造了更好的条件，过程装备与控制工程正处于可持续发展的技术领域，越来越
多的领域需要过程装备与控制的技术支持，其应用也越来越普遍和深入，因此发展空间将
拓宽。
在此背景下，未来可以预见过程装备与控制工程会取得更多成就，可以结合人工智能、大数据、服务计算等新技术，实现智能改造，增强工厂的智能化水平；可以借鉴模糊控制
及先进的控制理论，运用大数据分析，实现智能控制。
另外，过程装备与控制工程也会应
用于大量工业园区，如食品加工园区、制造业园区再加上网络技术，将建立适合制造业生
产型企业的智能管理系统。
总之，过程装备与控制工程正处于持续发展的状态，未来它将更加倾向于智能化、网
络化、可持续发展等新方向，促进工业可持续发展，同时促进人类进步和社会发展。
控制科学与工程学科评估
控制科学与工程学科评估"控制科学与工程学科评估" 是指对控制科学与工程学科的研究进行系统评估，以了解其研究现状、发展趋势和存在的问题。
它可以通过多种方法进行，如文献综述、问卷调查、专家评审等。
评估结果可以为学科发展和研究规划提供参考。
控制科学与工程学科评估的目的通常包括：1.了解学科的研究现状和发展趋势，以便制定研究计划和预测未来发展。
2.评估学科的研究质量和成果，以便提高学科水平。
3.发现学科中存在的问题和瓶颈，以便采取措施解决。
4.为政府和社会机构提供决策建议。
控制科学与工程学科评估可以通过不同的方法进行，如文献综述、问卷调查、专家评审等。
评估结果可以为学科发展和研究规划提供重要的参考。
在控制科学与工程学科评估中，常用的评估指标包括:1.研究论文数量：包括发表在国际顶级期刊和国际会议上的论文数量。
2.引用率：指研究论文被引用的次数。
3.H指数：指一个研究者的研究论文被引用的次数。
4.专利数量：指研究者申请和获得的专利数量。
5.研究经费：指研究者获得的研究经费。
6.人才培养：指培养出的博士生和博士后人数。
这些指标是评估学科研究现状和水平的重要参考，但并不能完全反映学科的研究质量和成果，还需结合其他因素进行分析。
控制科学与工程学科评估还可以通过其他方法来进行，如:1.专家评审：由专家组成的评审委员会对学科的研究进行评估，可以获得专家的专业意见。
2.问卷调查：通过对学者或行业专家进行问卷调查来了解他们对学科发展的看法。
3.数据分析：通过对学科研究数据的分析来了解学科发展趋势。
这些方法都可以为控制科学与工程学科的发展和研究规划提供有益的信息。
控制科学与工程学科评估还可以通过监测学科在国际学术界的地位和声誉来进行。
这可以通过以下方法来实现：1.学科排名：通过对学科的排名来了解其在国际学术界的地位。
2.学科网络分析：通过研究学科研究者之间的合作关系来了解学科的研究联系。
3.成果转化：通过研究学科研究成果在实际应用中的影响来评估学科的研究成果。
控制科学与工程介绍
控制科学与工程介绍1. 简介控制科学与工程是一门应用数学和工程学的交叉学科，旨在研究如何通过系统的设计和控制来实现对于物理、化学、生物等各种工程系统或自然系统的目标控制。
它涉及到信号处理、模型建立、控制器设计以及系统优化等多个领域，广泛应用于工业自动化、机器人技术、航空航天、生物医药等众多领域。
2. 历史发展控制科学与工程起源于20世纪初，最早的研究对象是机械系统的稳定性和振动问题。
随着电子技术和计算机技术的发展，控制理论逐渐成为一个独立的学科，并在实际应用中取得了巨大成功。
20世纪50年代，随着信息论和现代控制理论的出现，控制科学与工程进入了一个全新的阶段。
这一时期出现了许多重要的理论和方法，如状态空间法、最优控制理论、自适应控制等。
这些理论和方法极大地推动了控制科学与工程的发展，并被广泛应用于实际工程中。
近年来，随着人工智能和大数据技术的快速发展，控制科学与工程进入了一个新的时代。
通过引入深度学习、强化学习等技术，控制系统的性能和鲁棒性得到了进一步提升。
同时，控制科学与工程也开始与其他领域进行深入交叉，如网络控制、生物控制等。
3. 主要内容3.1 控制系统建模控制系统建模是控制科学与工程的基础。
它包括对被控对象进行数学描述，并建立数学模型。
常见的方法有传递函数法、状态空间法等。
通过建立准确的数学模型，可以更好地理解和分析系统行为，并为后续的控制器设计提供依据。
3.2 控制器设计在控制系统中，控制器是实现目标控制的核心部分。
根据系统模型和性能要求，可以设计不同类型的控制器，如比例积分微分（PID）控制器、最优控制器、自适应控制器等。
这些方法通过对输入信号进行调整来实现对输出信号的稳定控制。
3.3 信号处理与滤波在实际应用中，系统通常会受到各种噪声和干扰的影响。
信号处理与滤波是控制科学与工程中的重要内容之一。
通过对输入信号进行滤波、降噪等处理，可以提高系统的鲁棒性和稳定性。
3.4 系统优化与鲁棒性分析在控制系统设计过程中，优化和鲁棒性分析是非常重要的环节。
过程装备与控制工程专业发展趋势分析
过程装备与控制工程专业发展趋势分析摘要：随着社会的进步，过程装备与控制工程在工业等不同领域中的地位越来越重要，国家加大了对人才的培养力度，在人才的培养中，对理论知识的掌握程度要求较高，技术人员对知识必须扎实、熟练的掌握。
本文就过程装备与控制工程专业发展趋势进行简要论述，仅供学习和参考。
关键词：过程装备与控制工程专业；发展趋势；分析一、过程装备与控制工程概述过程装备与控制工程简称过控。
这个专业简单来说就是把机械装备和控制工程进行改造，让它们共同为过程工业来服务，过控的发展与其相关的其他行业的发展趋势联系很密切。
过控专业主要的研究方向是过程装备或配套装备的设计制造、节能设备的研制、过程安全的理论研究、流程参数控制技术及理论研究等。
可应用于机械、制药、生物工程、石油开采、能源开发、轻化工、食品生产等诸多领域。
过程装备设计基础作为过程装备与控制工程的基本内容，以过程原理和装备控制技术应用作为补充的内容，形成的一个多学科融合的专业。
过控专业的人才培养是要培养出研发装备、控制工程以及计算机机械和其他一些相关专业知识扎实，拥有良好综合素质和能力的全能型人才。
此外还可以进行机械设备的设计和控制在理论、应用、研制、设计等科研人员或技术人员。
二、过程装备与控制工程发展现状我国经济发展速度虽由原来的高速发展转变为中高速发展，但我国的经济增长速度仍然很快，快速的经济增长也加大了对各方面人才的需求。
机械方向的技术装备以及农业现代化的发展对装备的需求都与过控专业有着极其紧密的联系。
我国的各类化工基础建设与规模已经相对完备，已经是国内生产的种类全、数量多、设施大体完备的工业。
但在盐化工、化学工程、化肥、石化等众多大项目中还需要众多的技术人员，其中有很大一部分是需要过控专业人员。
近年来的电力等能源工业也在快速发展，未来能源工业也会面临诸多的困难。
三、过程装备与控制工程的作用（一）过程装备与控制工程的重要性过程装备与控制工程建立于建国初期，在我国急需多方机械建设人才的情况下，先由“化工设备与机械”专业逐步转变为“过程装备与控制工程”专业。
当代科学技术发展的特点和趋势以及对未来的影响
当代科学技术发展的特点和趋势以及对未来的影响Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】当代科学技术发展的特点和趋势以及对未来的影响摘要：正当今世界,科学技术发展异常迅猛,学科交叉融合加快,重大创新不断涌现,技术更新和成果转化的周期日益缩短。
科学技术不仅成为推动全球产业结构升级和调整的根本动力,也成为引领社会发展的先导力量和国际竞争的核心要素。
总体来看,当前世界科技发展呈现出以下基本特征和新趋势。
关键词：双刃剑高度分化国际竞争管理体制信息技术产业结构升级引言当今时代，科技发展突飞猛进，极大的推动了社会的进步，改变了人类生活的面貌。
尤其是第二次世界大战以来，科学技术的发展更是日新月异，不少学者称之为"第三次技术革命"，以表明其划时代的意义或用"知识爆炸"来形容现代科技发展的高速度。
随着科学技术的不断发展以及与人类社会的紧密结合，人们也开始思考关于科技发展的哲学命题：例如科学技术的本质问题、科技与自然的关系问题、科技与社会的关系问题、科技与人的自身关系问题等等。
同时，科学技术本身也呈现出了超越以往时代的特点。
正文一. 关于科学技术科学是关于自然、社会和思维的知识体系。
科学的任务是揭示事物发展的客观规律，探求客观真理；而技术则泛指根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种工艺操作方法与技能。
在现代，随着科学技术化和技术科学化的趋势日益加强，科学和技术作为两个既有本质区别又有内在联系的概念已成为一个有机的整体。
科技就其本质而言，是人类的一种有目的的活动。
科学技术自从产生以来，已经给人类带来了数不清的实际利益。
它既是利用自然的资源为人类服务，也是以人为主体进行改造自然的活动；科技作为一种社会历史现象，也与社会有着双向依赖关系；人类发展科学技术的初衷在于使科学技术造福人类，使人获得更大的自由与解放，从而使人获得全面发展，在当代科技更是与人类自身的发展建立了密不可分的关系。
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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
析系统的性能和设计控制装置。
其数学基础是Laplas变换，占主导地位的分析方法和综合方法是频域方法。
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。
20世纪50年代：自动控制经历了从经典控制理论到现代控制理论的转变。
这一时期的代表性的工作包括前苏联数学家Pontryagin的极大值原理和美国数学家的Bellman的动态规划和kalman递推滤波以及状态空间模型的能控性、能观测性、反馈正定等定理的出现。
现代控制理论主要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的内部
状态和性能。
较之经典控制理论，现代控制理论的研究要广泛的多。
20世纪70年代以后，控制论想社会、经济领域渗透，从工程领域向非工
程领域扩散，在更广阔的范围内得到了应用和发展。
在此期间，出现了经济控
制论、社会控制论和人口控制论等多方面的论著，产生和发展了大系统控制论。
智能控制的概念出现于20世纪70年代初期，进入80年代开始被广泛接受，并且日益受到重视，现在已出现了不少层次不同，方法不同，技术不同、新颖
各异的简单智能控制系统。
集散控制理论(DCS)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。
他把控制技术、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。
在21世纪来临之际，美欧的一些自动控制学者组织了一个《关于控制、动力学和系统未来发展方向》的专题小组，并完成了《信息爆炸时代的控制》(Control in an Information Rich World)的专题报告。
在此报告中，专家们
指出：为了充分实现应用于新型领域的控制潜力，必须发展新的方法和技术。
下列几个问题可以帮助我们理解面临的挑战。
(1)具有符号和连续动力学系统的控制。
下一代的系统将把逻辑运算(如何
符号推理和决策)和连续量(如电压、位置和浓度)结合起来。
目前的理论不能有效地处理这样的系统，特别是描述大系统的时候。
(2)分布、异步和网络环境中的控制。
(3)高层次的协调与自主。
(4)控制算法的自动综合，且具有集成的验证和确认。
未来的工程系统需要能够快速地进行设计、再设计和实现控制的软件。
研究人员需要开发功能更强
大的设计工具，使得从建模到环路中含有硬件的仿真(hardware-in-the-loop simulation)的整个控制系统设计过程能自动完成，这包括系统软件验证和确认。
(5)利用不可靠的部件建立可靠的系统。
从上述报告发表至今，以上所列的五个问题仍然是当今自动化研究和发展
所面临的最主要问题和研究热点。
三、新型领域和方向
1生物信息学
生物信息学利用现代信息和生物技术、以联系的、进化的、系统的观点从
分子水平上对一系列生命科学重要问题进行系统研究，探索重要生命现象的内
在规律。
近年来，以李衍达教授领导的团队为主的的国内学者从多方面对相关
领域进行了深入研究。
2、智能交通系统
我国的研究主要划分为5个方面：智能交通信息系统，智能交通控制系统，交通规划与管理系统，交通系统建模与分析和智能车辆系统。
3、智能空间系统
智能空间是集信息化和智能化、理解和决策控制为一体的物理空间，它能
使一个独立的个体在非确定结构环境下，迅速理解和适应未知环境，实现高效
的工作已完成预期目标。
4复杂系统的平行控制和管理。