控制科学与工程这是一门学科, 这门学科主要是研究控制的理论、技术还有工程应用, 它对于现代科技的发展有非常重要的意义, 它的很多相关技术已经被人们广泛地应用到日常生活以及生产的许许多多的领域里面去, 并且在人工智能、航天航空、具身智能这些方面都有非常出色的表现。
在当前的学科设置里, 控制科学与工程属于工科门类, 它是一个一级学科。对于本科教学阶段来说, 一般把它称为自动化, 只有到了研究生阶段的时候, 才会称作控制科学与工程。
在这门学科的下面, 设置了好几个二级学科, 这些二级学科包括了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, 生物信息学, 以及脑与认知科学等等。
经过差不多一百年的建设, 国内的高校已经把围绕控制科学与这个专业的教学体系给建得非常完善了。现在的强校真是多得数不清。
那些传统的工科强力学校有很多, 像清华大学、上海交通大学、西安交通大学、哈尔滨工业大学、北京理工大学、北京航空航天大学、国防科技大学、东北大学、东南大学等等, 这些都是大家公认的工科强校。除了这些以外, 还包括北京大学和浙江大学这些处于顶尖位置的综合性高校。
这些学校里的控制科学与工程这门学科的底子是非常深厚的, 老师的名气都很大, 在几十年的时间里大家是互相追赶的, 在自己擅长的那些细小的领域里面表现得非常出色, 接下来我们就是要把国内的这个控制科学与工程学科里排名最靠前的十所学校都数一遍, 看看它们各自都是有什么样的特别的长处。
第四轮学科评估控制科学与工程A类院校
①清华大学
学科实力：“双一流”、国家重点学科、全国学科评估A+
清华大学的控制学科是归属于自动化系的, 这个系现在是国内在自动化领域里做那些比较前沿的学术研究的地方, 同时也是把人才培养到一个很高的水平的重要中心, 它的综合实力在所有的国内高校里面是遥遥领先的, 特别是在像复杂系统的优化、信息物理系统也就是CPS、模式识别以及智能系统、还有智能制造系统工程这些方面实力是非常雄厚的, 同时也在石化流程的控制方面做了很深的钻研, 也涉及到了高铁和深海潜水装备的安全诊断, 还有多智能体的协同工作以及医疗方面的智能识别工作, 从理论深度的角度和大工程落地到实际项目中的能力来看, 都是稳稳地处在国内顶尖位置的。
该学科专业的设置情况比较全面, 也相当的完善, 它由管晓宏、吴澄、李衍达、戴琼海这四位两院院士来进行领衔, 队伍里拥有多名学科带头人, 这些人都包括了长江学者特聘教授、国家杰青等头衔在里面, 同时坐拥国家计算机集成制造系统工程技术研究中心、多维多尺度计算摄像北京市重点实验室这些行业里面顶尖的研究设备, 还屡次地获得了重大原创成果, 多次斩获包括“国家三大奖”在内的重量级大奖。
②哈尔滨工业大学
学科实力：“双一流”、国家重点学科、全国学科评估A+
哈尔滨工程大学的控制学科是国内建得最早的自动控制学科, 到现在为止, 它依然是国内实力非常强劲的院校之一。这个学科放在航天学院里面, 它的王牌是控制理论和航天工程这两方面的结合。
重点是研究飞行器怎样制导和控制以及复杂系统的仿真评估这些项目, 还有鲁棒控制和受限控制理论以及在航天里的应用这些事情。它是国内航天领域里控制技术的核心支撑力量。
哈工大的控制学科是汇聚了段广仁、高会军、王子才、余梦伦这些顶尖人才的集合地, 这个学科是依托于深空探测着陆与返回技术国防重点学科实验室、微小型航天器技术国防重点学科实验室等领先研究平台的, 该学科的学者开创了国内全驱系统理论体系, 他们攻克了复杂不确定性系统控制难题, 他们的研究成果获得了多项“国家三大奖”, 他们为国家国防军工的发展作出了贡献, 他们为国家航空航天的发展也作出了不可磨灭的贡献。
③浙江大学
学科实力：“双一流”、国家重点学科、全国学科评估A+
浙江大学的控制科学与工程学科历史悠久, 其发展源头可以追溯到1956年, 当时李海青、王仁东等学科先驱创办了“化学生产的操纵及检验仪器”专业。经过60多年的漫长发展历程, 该学科现在已经是浙江大学内部专业体系设置最完善、整体实力最为雄厚的一流学科群体中的重要组成部分之一。
浙大作为国内工业控制硬件与成套装备的绝对标杆, 主要主打自主可控的工控技术。它的核心优势覆盖了多个方面, 比如DCS集散控制系统、工业智能检测装备、流程质量优化, 还有工业控制系统安全。
浙大拥有包括工业控制技术国家重点实验室在内的科研平台, 还建有工业自动化国家工程研究中心, 这些在行业内都是领先的。他们深耕于工控网络安全防护, 同时也研发先进的控制软件。总的来说, 他们是我国实现工业控制装备自主化, 以及保障工业基础设施安全的核心科研力量。
团队是以孙优贤院士作为核心来组建的, 在研发一系列国产DCS系统方面取得了成果, 这些成果把国外品牌的垄断情况给彻底打破了, 因此在石化、火电和化工等关键的工业场景中得到了广泛的应用。
④北京航空航天大学
学科实力：“双一流”、国家重点学科、全国学科评估A
北航的控制科学与工程这个专业, 最早的情况是在1954年就可以追溯到那个时间点, 当时有著名的控制专家林士谔、高为炳这些前辈创立了相关的专业方向, 经过将近70年的不断发展和壮大之后, 如今它已经成了在航空航天自动化这个领域里面很重要的前沿科研阵地以及高素质人才培养的重要基地。
北航有着自己独有的办学定位, 也在很多专业上具备特别强的能力。因此, 它的控制科学与工程这一学科, 就主要去关注航空航天以及飞行器控制这样的方向。在这个方面, 它在好几个领域都有别人比不了的优势。哪几个领域?
包括高精度惯性导航、飞控系统设计、飞行器容错抗干扰控制、还有无人机集群协同这些内容。
由李伯虎院士领衔, 还有焦宗夏教授、贾英民教授这些“长江学者”也一起带头, 他们组建的科研团队, 搞出了航空科学与技术国家实验室, 又建了虚拟现实技术与系统国家重点实验室、飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室等等这样好多高水平的科研平台。他们研究出了磁悬浮陀螺、高精度惯性导航系统这些东西。
他们还弄懂了高超声速飞行器那个受到强烈干扰还能稳住局面不被带偏的这种容错控制技术问题, 还解决了飞机飞的时候自己坏了能自我修补的技术难题。他们搭建成了那种很完善的无人机成群结队一起行动、互相配合着进行控制的体系结构。
因此, 他们在我国的航空飞行控制以及高精度导航这两个行业领域里, 是走在最前面、最有发言权的那个头牌角色。
⑤上海交通大学
学科实力：“双一流”、国家重点学科、全国学科评估A
上海交通大学把控制科学与工程学科放在电子信息与电气工程学院里头。这一学科的发展历程能够往回追溯。要追到一九四三年, 那时候由控制科学领域的先驱人物张钟俊院士创建了交大电信研究所。
眼下来说，上海交通大学这个控制科学与工程学科建设出了十分突出的特点。它在某些方向上走在前面。这些方向包括模型预测控制和网络控制系统方面。
如今, 上海交大这所学校里, 控制方面的那些名师, 不管是国内的还是国外的, 都汇聚到这个学校了, 他们还创建了射频异质异构集成全国重点实验室、信息内容分析技术国家工程研究中心等等这7个国家级科研人员做研究的那个平台, 是席裕庚那位院士把国内预测控制那套完整的理论体系给奠定下来了, 那好多位专家领着队的人, 还在一直往下深耕, 不断地优化那个过程再迭代, 在去搞什么机器人遥控操作, 工业智能处理信息这些高端的那种装备智能化控制的领域里具备的行业地位, 那是谁也比不了的。
⑥东北大学
学科实力：“双一流”、国家重点学科、全国学科评估A
东北大学的控制科学与工程学科, 以前在国内一直是在最前面的, 虽然现在不如以前了, 但是因为基础很深, 资源也很强, 所以它在这个学科里面, 还是厉害得很的。
靠着这样的学科底子, 东北大学搞出了信息科学与工程学院还有机器人科学与工程学院这些专业以及教学单位, 弄出来了流程工业综合自动化国家重点实验室和冶金自动化国家工程技术研究中心这种大平台, 整体的综合实力那就相当了得。
如今, 东北大学搞出了一个由唐立新院士、柴天佑院士这些学科的带头人一起领衔的, 非常厉害的教研团队, 在这个地方去进军到行业里面最国际的前沿位置, 这个团队一开始就首创了多变量自适应解耦控制、还有全流程混合智能优化控制理论, 把这些大型工业设备里面存在的多个变量互相纠结在一起、很难做到精准控制的行业难题, 全都给彻底地解决了。
在国内的情况当中, 绝大多数的大型钢铁轧线、选矿生产线以及化工生产线的核心自动化技术, 都是源自于东北大学的, 并且其成果转化产业的规模达到了千亿级别的水平, 因此它成为了国内控制技术赋能工业智能制造的一个典范。
⑦国防科技大学
学科实力：国家重点学科、全国学科评估A
国防科大的控制科学与工程这回事管理科学与工程排名管理科学与工程排名物业经理人，其实是从哈军工的导弹工程系那里开始有的。这个学科的本事, 撑起了像智能科学学院、信息系统与管理学院这样的校内好几个院系的建设工作。
他们在智能机器人方面很厉害, 在智能导航方面也很牛, 还有通信与制导技术这一块, 以及电磁悬浮与推进的研究, 再到脑科学与人工智能的方向, 都有特别明显的优势。
在近些年的时间段里头, 国防科大这边的情况是这样子的。他们是在胡德文院士还有其他人带头的影响之下, 去依靠那些信息系统工程全国重点实验室之类的平台设施。然后呢, 他们在北斗导航高端模拟源这个地方拿到了很大的成就。
同时也在地面无人作战集群系统这块区域屡次取得了非常重大的、原创性的突破性进展。这些搞出来的成果被广泛地应用到了国防和军工的这些领域里面去。所以在军事智能这边, 还有自主无人系统这个方面, 他们拥有着那种谁也比不上的、完全没法替代的一个地位。
⑧西安交通大学
学科实力：“双一流”、国家重点学科、全国学科评估A-
西安交通大学和上海交通大学原本是同根同源的, 自从它们分开各自发展之后呢, 在沈尚贤、胡保生以及万百五这些学者们的带领之下, 西安交通大学成立了自动控制教研室, 也就是搞出了国内第一批叫做“自动控制”的专业。从那以后, 控制科学与工程学科一直持续发展, 并且变得越来越强大。
后来还专门成立了自动化科学与工程学院。这样一来, 这就使得学校成为了西部地区在这个学科实力最强的院校之一。学校尤其在电力电子变换控制、大型机电装备故障诊断、综合能源系统优化、特种机器人控制等领域具有相当显著的明显优势。
现在, 西安交通大学的控制科学与工程学科有几位在行业里头很有名的人物在那里坐镇着, 郑南宁这位院士和管晓宏这位院士, 他们都是在这一行里头最拔尖的首席学术带头人, 在他们带着路的情况下, 这学校在视觉信息与应用国家工程研究中心还有智能网络与网络安全教育部重点实验室这样一些先进的平台方面有创建的动作, 在建控制理论与工程研究所这5个研究所有具体的建设动作, 他们在新能源发电这块儿以及电网变流装备核心的控制技术方面是深耕着的, 在能源互联网还有综合能源调度优化这个领域内是有不少的成果出来的, 他们是国内在能源电力自动化领域里头的一支顶尖的力量。
⑨北京理工大学
学科实力：“双一流”、全国学科评估A
北京理工大学的控制科学与工程这个学科, 它的起源, 是可以追溯到那一九五三年的时候的, 那会儿有火炮设计指挥仪、火炮随动系统等等还有好几个自动控制方面的相关专业, 它的发展过程, 是和国防装备的需求紧密地结合在一起的, 经过了这么多年的一些探索和积累, 北京理工大学这边重点关注的方向是陆基战术装备和兵器智能控制这两个方面, 在精确制导弹药的控制、高性能伺服驱动技术、地面无人作战平台的开发, 还有多智能体集群协同这些领域里, 表现出了非常显著的这种优势。
该校靠着这个学科比较强大的实力, 创建了复杂系统智能控制与决策国家重点实验室, 还有导航、制导与控制技术教育部工程研究中心这些平台。
在孙健、王军政、刘向东这些学者的带领下, 他们一直都在深度钻研弹载、车载高精度伺服控制技术。同时也攻克了地面无人平台自主导航的难题, 还有集群协同的难题。这所机构就是我国陆军智能装备控制的核心研发基地。
⑩东南大学
学科实力：“双一流”、全国学科评估A-
东南大学控制科学与工程学科的基础根基比较深厚, 它的起源可以追回到一九二三年, 那时候茅以升这些人创建了国立东南大学的电机工程系, 从成立到现在很长一段时间里, 它都在国内自动化领域里面保持着一个非常领先的头部位置。
现在的东南大学自动化学院里面的设置情况是包含了自动化系还有机器人系, 它在非线性系统、自适应鲁棒控制、混合系统理论这些核心优势方面表现得非常好, 与此同时, 它在工业机器人控制和新能源电力稳定控制这两个具体的应用场景领域里面, 也正处于一个快速发展的上升阶段。
在冯纯伯院士为相关学科打下基础的时候, 郭雷院士后来一直负责推动这个领域的进步。他靠着包括复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室这种平台在内的多种方式, 一直认真去深研究那些最前沿的东西。
最近的成果是, 他在机器人要动的怎么控制、人和机器怎么互相打交道、还有新能源连到电网里要保证稳定这些方面, 一次次拿到了新的成果。他这样做出来的结果是, 老的、传统的控制理论, 跟现在的机器人, 以及那种很智能的电力设备, 真正地结合到了一片。
这十所院校各自发挥自己的擅长之处, 为国家在前沿科学技术领域的科技发展输送出来一大批重大的成果和高水平的专业人才, 它们共同构成了中国在控制科学与工程技术学科领域当中的强大竞争力量。
当然啦, 国内的控制科学与工程这门学科里头, 实力强硬的学校绝对不仅仅只有前面提到的那些个, 比如说北京大学, 还有南京航空航天大学, 再就是哈尔滨工程大学之类的, 它们也都是有不小的实力的。
希望以上这些高等院校能够持续努力, 继续加油干, 要用更多前沿的研究成果和优秀的人才来帮忙服务国家的现代化建设这个事。