北方工业大学控制科学与工程专业介绍

　　学科简介

　　控制科学与工程是北方工业大学唯一拥有博士学位授予权的学科，该学科是以现代交通系统、工业生产过程或装置为主要被控对象，以现代数学方法、现代控制理论、智能控制理论和交通系统理论为基础，以先进检测技术和计算机控制技术为主要工具和手段，通过深入研究先进控制理论、控制方法、控制技术和控制装置，实现自动化及交通系统工程的设计、安装、调试和运行。

　　本学科培养具有良好的道德品质和思想素质，具有学风严谨和创新精神，从事智能化控制理论、控制技术和控制工程研究并能胜任各类智能化控制系统开发与设计等方面工作的研究、应用型专门人才。

　　本学科目前有“特大城市交通控制系统理论与技术”博士学位授予点，“检测技术与自动化装置”、“控制理论与控制工程”、“智能交通控制与管理”、“模式识别与智能系统”4个二级硕士点，1个“控制工程领域”工程硕士点。

　　本学科主要研究领域或方向为：智能交通系统控制与管理、现场总线及工业过程自动化、系统故障诊断与容错控制、冶金工业自动化控制、现代检测技术与装置、机器人及过程系统仿真、机器视觉与模式识别技术等，在智能交通控制、网络自动化方面具有鲜明的研究特色。每年招收5名左右博士研究生(学制3年)，60名左右硕士研究生(学制3年)。

　　学科优势与特色

　　n 省部级重点实验室：

　　城市道路交通智能控制技术北京市重点实验室

　　现场总线技术及其自动化北京市重点实验室

　　有色冶金过程现代检测技术及装置工程技术研究中心

　　n 北京市重点建设学科：检测技术及自动化装置

　　n 研究基地：北方工业大学智能交通系统研究所、物联网与自动化研究所

　　n 学术创新团队：智能交通北京市学术创新团队、现场总线与网络自动化北京市学术创新团队

　　n 高层次人才：2名北京市高层次人才、1名北京市有突出贡献专家、1名北京市教学名师、1名北京市科技新星、2名北京市青年拔尖人才

　　近5年本学科承担国家863、国家自然科学基金和北京市自然科学基金课题8项，国家重大科技支撑项目子项目15项，其它项目百余项，年均科研经费5000万元，获得国家科技进步二等奖2项、省部级成果奖5项，取得国家发明专利22项，软件著作权70余项，在核心期刊及国内外学术会议发表学术论文400余篇，出版高水平专著15本。

　　在产学研合作方面，与中国有色金属工业总公司、首钢国际工程技术有限公司、北京市交管局、公安部交通科研所、公安部第一研究所、牡丹电子集团公司等单位建立 了长期战略伙伴关系。西门子(中国)、中建电子集团公司、首钢国际工程技术有限公司等企业在本学科建有科研合作基地，上述企事业单位为学科的学术研究、科研成果转化等方面提供了非常有利的合作平台。

　　本学科研究生均参加科研实践活动，参加和完成学术报告。本学科定期组织国内外著名专家学者在各研究方向开展学术交流活动。研究生有机会参加国内国际学术会议。

　　研究方向及科研成果

　　方向1：智能交通控制与管理

　　智能交通控制与管理方向是以北方工业大学智能交通系统研究所为依托，拥有多个一流的智能交通系统研发实验平台，主要围绕智能交通控制理论、混合交通流控制技术和多系统融合技术方面开展研究工作，形成了多项具有自主知识产权的技术和产品，承担多项国家863项目、国家科技支撑计划项目和北京市重大专项以及企业横向课题，该方向获得多项国家科技进步二等奖和省部级奖项，在国内智能交通控制应用领域内占据了重要的地位。

　　方向2：控制理论与控制工程

　　该方向主要依托现场总线技术与自动化北京市重点实验室和网络化控制工程北京市学术创新团队开展研究工作，建有多个国内一流的网络化研发实验平台。主要围绕控制系统故障诊断与容错控制理论、现场总线技术和网络化控制工程、变电站自动化系统以及物联网应用等方面开展研究工作,多项技术具有自主知识产权，先后承担了多项国家自然科学基金、北京市重大专项和企业横向课题，取得了多项国家和省部级奖项，形成了自己的特色和优势。

　　方向3：检测技术与自动化装置

　　该方向主要依托检测技术与自动化装置研究室开展研究工作，研究的电解槽电流效率预测模糊控制、氧化铝溶度模糊控制和阳极状态故障诊断方法已在多家大型电解铝 厂得到推广应用，多项技术具有自主知识产权。课题组还先后编写了《日立单片机模糊控制开发平台》;《可编程控制器-模糊编程》;为北京地铁车辆厂等多家单 位研制开发了《地铁轴压机测控装置》，《模糊控制治疗仪》等产品得到推广应用，该方向多次承担国家自然科学基金项目和企业横向技术课题。

　　方向4：模式识别与智能系统

　　该方向主要依托机器人和过程系统仿真建模研究室开展研究工作，主要研究模式识别与图像处理、机器人与计算机视觉、智能控制方法和过程系统建模等，该领域取得了多项研究成果，承担多项国家863计划项目子课题和企业横向课题，形成了一定的特色和优势。

　　科研环境与条件(科研平台)

　　城市道路交通智能控制技术北京市重点实验室

　　近年来该研究所围绕北京等特大城市交通控制系统问题开展了深入研究，已完成该领域国家科技支撑计划子课题15项、863课题3项，北京市智能交通控制与管理系统研究、开发建设项目32项, 科研经费逾亿元。出版专著4部。授权发明专利6项、软件著作权22项。在理论研究和创新“异构交通信号系统融合控制”、“多模态交通混杂系统建模与控制”等多项关键技术基础上，为北5京市建设了智能交通信号控制中心，先后完成了“北京中心城区交通信号控制系统研发”、“奥运交通信号控制工程”、“国庆60周年长安街信号控制系统改造工程”等30余项国家和省部级项目，对缓解北京特大城市的交通拥堵做出了重大贡献，成果在上海、南京、武汉、大连等大城市得到应用，获“机动车动态监控监管关键技术及应用”等国家科技进步二等奖2项、“北京市长安街交通信号控制系统”等省部级科技奖3项。在城市交通信号控制系统的理论研究、技术创新、工程应用等方面形成了鲜明的特色。

　　现场总线技术及其自动化北京市重点实验室

　　近几年，研究中心依托现场总线及自动化北京市重点实验室，在网络化控制技术、无线传感器网络、智能仪器仪表开发、智能医疗仪器开发，工业锅炉和加热炉的的监测与先进控制、电厂钢厂脱硫优化控制技术等方面开产研究工作，取得50余项科研成果和专利，先后为时代集团、北京康斯特集团、海尔集团、北京普安科技有限公司、北京柏斯顿自控工程公司和北京康都医疗设备有限公司等几十家企业单位开发系列产品40余种，先后完成湖北某军事基地集中控制系统工程、河北唐山、迁安等地多个钢厂烧结机脱硫系统的自动化新建及改造项目等20余项。在资源优化、节能减排和先进智能控制等领域多次承担国家自然科学基金和北京市重大专项。获得多项国家和省部级科技成果奖项，平均年度科研和专项经费达到500万元以上，2007年该科研团队被授予北京市学术创新团队称号。

　　学科带头人简介

　　孙德辉 教授

　　博 士，二级教授、博士生导师，现任北方工业大学机电工程学院院长、现场总线技术及自动化北京市重点实验室主任。曾先后被评为北京市教学名师、北京市教书育人标兵、北京市人才强校计划高层次人才和北京市现场总线与网络化控制创新团队学术带头人。主要从事：现场总线技术与网络化控制系统、计算机控制与综合自动化系统集成、自动化系统故障诊断与容错控制、物联网技术与智能自动化装置开发等方面的研究。在美国电子电气工程师协会(IEEE)、 中国自动化学会、中国人工智能学会、中国计算机学会、北京市自动化学会、北京市人工智能学会等多个学术组织担任委员、常务理事，副秘书长等职。在《自动化 学报》、《清华大学学报》、《冶金自动化》杂志等刊物担任编委或审稿人。先后出版了《计算机控制系统》、《网络化控制系统》等多部专著和教材。主持国家自 然科学基金项目2项，国家级特色专业建设项目1项;主持北京市高层次人才计划项目1项，主持北京市科研、教学专项6项。承担企业横向课题20余项。发表学术论文80余篇。获得国家级教学成果二等奖1项，北京市教学成果一等奖1项，二等奖1项。获得北京市、吉林省科技成果奖3项。获得国家发明专利3项。