现在的位置: 首页 > 考研心路 > 正文

控制科学与工程学科简介

2010-09-09 08:48 考研心路 ⁄ 共 4452字 ⁄ 字号 评论 1 条

控制科学与工程一级学科简介

    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。

控制科学与工程下设五个二级学科

控制理论与控制工程

1、学科的地位、作用及其发展与沿革,与相邻学科的联系:本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分析、建摸、设计、综合和实现的理论、技术和方法。控制理论是控制科学及其工程应用的重要基础和核心内容之一;随着控制理论的发展和技术水平的提高,控制工程也迅速拓宽领域,丰富内容,并促进控制理论的研究不断扩展和深化。控制理论及控制工程的应用基础是准确可靠的检测技术和自动化装置;自动控制系统规模和应用范围的不断扩大,促进了系统工程学科的迅速发展;对难以用传统数学方法描述的控制问题,摸式识别与智能系统的研究将发挥越来越重要的作用。

2、专业培养目标:本学科培养从事自动控制理论,控制系统分析、综合与设计,系统集成、建模、优化等方面的高级专门人才。

3、研究方向:自动化系在此学科的研究方向为:控制理论;控制工程;控制系统仿真;计算机集成制造系统和工业过程计算机控制与管理。

检测技术与自动化装置

1、学科的地位、作用及其发展与沿革,与相邻学科的联系:检测技术与自动化装置是运用现代物理、控制理论、电子学、计算机科学和计量科学,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,是"控制科学与工程"学科的重要组成部分。检测技术研究如何将各种反映被测对象特性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,包括它们的集成化、智能化技术和可靠性技术。

2、专业培养目标:本学科培养从事各种检测技术与自动化装置的研究、开发、设计等方而工作的高级专门人才。

3、研究方向:自动化系在此学科的研究方向为:电子技术及微型计算机应用;自动检测及仪表和电子技术。

系统工程

1、学科的地位、作用及其发展与沿革,与相邻学科的联系:系统工程是为了解决日益复杂的社会实跋问题而形戌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。系统工程技术的出现,大大提高了人类认识世界和改造世界的能力。随着社会的发展,它的作用将更加重要和突出。系统工程以工业、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力主要对象,以系统科学、控制科学、信息科学和应用数学为理基础,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。系统工程与控制科学、管理科学、信息科学、经济学和计算机科学有密切的联系。

2、专业培养目标:本学科培养从事系统工程领域的研究、开发、设计等方而工作的高级专门人才。

3、研究方向:自动化系在此学科的研究方向为:大系统理论及应用;复杂系统自组织、自学习及自适应和智能决策理论及应用。

模式识别与智能系统

1、学科的地位、作用及其发展与沿革,与相邻学科的联系: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。该学科以各种传感器为信息源,以信息处理与模式识别的理论技术为核心,以数学方法与计算机为主要工具,探索对各种媒体信息进行处理、分类、理解并在此基础上构造具有某些智能特性的系统或装置的方法、途径与实现,以提高系统性能。模式识别与智能系统是一门理论与实际紧密结合,具有广泛应用价值的控制科学与工程的重要学科分支。

2、专业培养目标:本学科培养从事摸式识别与智能系统的研究、开发与设计方面的高级专门人才。

3、研究方向:自动化系在此学科的研究方向为:信号处理理论与应用;模式识别、计算机视觉、人工智能的理论及应用;神经网络与模糊系统及其在信息处理、识别与控制中的应用。

导航、制导与控制
  “导航、制导与控制”是以数学、力学、控制理论与工程、信息科学与技术、系统科学、计算机技术、传感与测量技术、建模与仿真技术为基础的综合性应用技术学科。该学科研究航空、航天、航海、陆行各类运动体的位置。方向、轨迹、姿态的检测、控制及其仿真,是国防武器系统和民用运输系统的重要核心技术之一。惯性定位导航技术;组合导航及智能导航技术;飞行器制导、控制与仿真技术;惯性器件及系统测试技术;火力控制技术。

【附】1、个人认为,搞自控的,以下书籍必学(针对控制理论,有先后顺序):
1.自动控制原理,胡寿松;
2.线性系统理论,郑大钟;
3.鲁棒与最优控制,周克敏等;
4.最优控制理论与应用,解学书;
5.其它,如智能控制,模糊控制,随机控制,自适应控制,等等
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟。
要想学好控制理论,数学的底子不能薄:微积分,线性代数,概率论与随机过程,复变函数和积分变换,矩阵论,泛函分析,微分几何,近世代数,总之是现代数学越多越好,艺不压身。

2、下面再就一些专业课程给出我的一些见解,供大家参考。
本科:自动控制原理、现代控制理论、计算机控制技术、过程控制技术或运动控制技术、系统辨识(过程辨识)等。
研究生(控制理论):线性系统理论、最优化方法、随机过程导论、及各种控制算法书籍。
研究生(控制工程):线性系统理论、最优化方法、嵌入式系统、及偏硬件书籍。
其实很多知识是相通的,关键是要掌握基本的工具性知识,如掌握计算机语言、会用一种硬件设计工具、掌握一种控制算法、掌握数据库技术等。

3、行业内的顶级期刊( 仅供参考,欢迎补充)

International Journals(32):

  • IEEE Transactions on Automatic Control
  • Automatica
  • Systems & Control Letters
  • International Journal of Control
  • IEEE Transactions on Circuits and Systems
  • IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics
  • IEEE Transactions on Control Systems Technology
  • IEEE Transactions on Automation Science and Engineering
  • IEEE Transactions on Robotics and Automation
  • International Journal of Robust and Nonlinear Control
  • IET Control Theory and Applications
  • International Journal of System Sciences
  • Journal of Process Control
  • SIAM Journal on Control and Optimization
  • Control Engineering Practice
  • International Journal of Adaptive Control and Signal Processing
  • Dynamical Systems: an International Journal
  • Cybernetics and Systems: an International Journal
  • Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control
  • Journal of Mathematical Systems, Estimation, and Control
  • AIAA Journal of Guidance, Control, and Dynamics
  • European Journal of Control
  • Asian Journal of Control
  • Mathematics of Control, Signals, and Systems
  • Journal of Dynamical and Control Systems
  • International Journal of General Systems
  • International Journal of Systems Control and Communications
  • International Journal of Automation and Control
  • International Journal of Modeling Identification and Control
  • Nonlinear Control Abstracts
  • Nonlinear Dynamics
  •   Structural Dynamics and Control

 国内主要期刊(17):

  • 自动化学报
  • 控制与决策
  • 控制理论与应用
  • 信息与控制
  • 电子学报
  • 计算机学报
  • 软件学报
  • 计算机研究与发展
  • 模式识别与人工智能
  • 电机工程学报
  • 系统工程学报
  • 系统仿真学报
  • 机器人
  • 中国科学
  • 化工学报
  • 仪器仪表学报
  • 系统科学与系统工程

4、入门心得:

主要是先看些文章,找找idea,也可以先重复一下别人的工作,能完全重复别人的工作,说明你已经进入该领域了

目前有 1 条留言    访客:0 条, 博主:0 条 ,引用: 1 条

    外部的引用: 1 条

    • 论文写作心得之一:确定主题 « 求索阁

    给我留言

    留言无头像?