辽宁省一流学科

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控制科学与工程
2021年06月11日 08:07

一、学科现状简述

1998 年,我校控制理论与控制工程二级学科获得工学硕士学位授予权。2011 年,控制科学与工程一级学科获得工学硕士学位授予权,该一级学科包括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3个二级学科。2008年和2010年,控制理论与控制工程学科先后获批为辽宁省高校重点培育学科和辽宁省特色突出计划立项学科。20182月,我校控制科学与工程学科入选辽宁省高等学校一流学科建设项目(A类)。

在此基础上,结合我校已有的学科建设基础,以控制科学与工程辽宁省一流学科为核心,以应用数学、机械工程、信息与通信工程、计算机科学及技术等相关和相近学科为支撑,大力推进一流学科建设,形成3个主要的交叉学科研究领域及研究方向:

1)非线性系统的智能控制理论

本方向主要针对难于建立精确数学模型的复杂非线性系统,综合考虑多变量、多耦合、延迟性、非光滑输入以及随机干扰等因素,利用模糊集理论和神经网络理论,研究不确定性非线性复杂系统的建模及辨识;在自适应控制、非线性鲁棒控制等理论的框架下,研究自适应模糊(神经网络)控制、自适应故障检测及容错、基于观测器的自适应输出反馈控制、自适应切换控制以及自适应约束控制的设计策略及方法;利用数学理论和控制科学原理,证明控制系统的稳定性和收敛性等理论科学问题。克服了以往经典控制理论和策略只适用于确定性非线性的瓶颈,建立非线性动态系统的智能控制理论体系,并为其在工业系统中的应用提供有效的理论支持。

2)模式识别与智能系统

本方向致力于模式识别的理论方法及其在图像视频信号处理中的应用研究,运用人工智能、智能控制、机器学习等理论与方法,从信息处理的角度,研究模式信息处理的机理、计算理论和算法,使计算机实现类似于人的视觉能力。研究数字图象和视频信息的表示、检测、分析、传输、存储、压缩、重建、检索等关键技术,在提出创新理论与算法的基础上,设计、研制和开发模式识别、图像视频处理、医学图象处理及汽车驾驶环境感知技术的计算机应用系统。

3)智能控制技术及应用

本方向面向国家和东北新一轮振兴的重大需求,将智能控制理论研究成果应用在智能制造、汽车智能控制等工程领域中,解决工程实际中的关键技术问题,掌握行业领域的核心技术,形成具有自主知识产权的科技成果。具体包括无人驾驶汽车智能控制技术、基于智能控制的汽车主动安全技术、电动汽车智能驱动控制技术与能量智能管理技术等。

二、建设基础与环境

在建设期内,本学科将巩固和提升智能控制理论学术方向的研究水平,取得了重大理论突破,保持该学术方向的国际领先水平,引领国际智能控制理论的发展趋势。在继续保持理论研究优势的基础上,大力加强智能控制理论的应用研究。依托我校的辽宁省高校重大科技平台和由我校牵头成立的辽宁省校企联盟和产业技术研究院,加强与科研院所和相关企业的技术创新与合作,在本学科原有学术方向的基础上,整合、凝练并培育新的学术方向,重点是将智能控制理论研究成果应用在智能制造、汽车智能控制、智能信息处理系统等工程领域中,解决工程实际中的关键技术问题,掌握行业领域的核心技术,形成具有自主知识产权的科技成果,实现科技成果转化。

本学科拥有辽宁省重点实验室——“新能源汽车智能控制技术实验室”,辽宁省高校重点实验室——“智能控制理论及应用实验室”。2015年,本学科联合机械工程、信息与通信工程等学科获批辽宁省高等学校重大科技平台——“汽车及零部件关键技术工程研究中心”。2016年,获批省级研究生教育教学改革项目联合培养基地1个。本学科的自动化、测控技术与仪器两个本科专业均为省级示范专业,拥有省级实验教学示范中心2个、省级高校实训培训基地1个、省级大学生校外实践教育基地1个。

三、特色与优势

智能控制理论是本学科的优势及特色研究方向。在该研究方向上,以佟绍成教授为学术带头人,汇集了自动控制、计算机、应用数学等领域的多名博士,形成了稳定的研究团队。研究团队目前拥有全球高被引科学家3人、国家杰青1人、国家优青2人、教育部青年长江学者1人、辽宁特聘教授2人、辽宁省优秀专家2人、辽宁省百千万人才工程百人层次5人。智能控制理论及应用研究团队连续3次入选辽宁省高等学校创新团队,并于2018年入选辽宁省首批高校黄大年式教师团队。

该研究团队围绕国际非线性智能控制理论领域的热点和重点问题开展研究,取得了国际领先的理论研究成果,包括:

1)获得教育部自然科学一等奖2项、二等奖1项、辽宁省自然科学二等奖1项、辽宁省自然科学三等奖1项;

2)承担国家自然科学基金项目27项,其中国家杰青、优青项目3项,面上项目12项,青年基金项目12项;

3)在国际自动控制领域顶级期刊Automatica和国际智能控制领域权威期刊IEEE系列汇刊上发表论文100余篇,在其他控制领域SCI一区和二区期刊上发表论文120余篇。7篇论文入选中国百篇最具影响国际学术论文。2篇论文分别获得国际智能控制权威期刊《IEEE Transactions on Fuzzy Systems》和《IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems》的最佳论文奖。

上述理论研究成果得到了国际智能控制领域多位知名专家的引用和高度评价,包括模糊集创始人L. A. Zadeh 教授,中国科学院/工程院院士吴澄、张嗣灜、孙优贤、柴天佑、宁滨、陈杰、薛禹胜、房建成等,IEEE Fellow Okyay Kaynak W. PedryczFrank L. LewisYuriy S. ShmaliyMarios M. PolycarpouK. TanakaJ. SarangapaniM. Sugeno等,以及30余名教育部长江学者或国家杰出青年基金获得者,在国内外产生了广泛关注和重要影响,引领了国内外智能控制理论的发展趋势。