控制工程是一门综合性的工程技术,主要处理自动控制系统的各种实现问题。它包括对自动控制系统的要求、设计、构造、运行、分析和检验等过程。控制工程是在电气工程和机械工程的基础上发展起来的。控制工程的实现使用感测器和检测器来测量受控过程输出的性能,这些测量用于提供修正反馈,帮助实现所需的性能。控制系统工程活动本质上是多学科的,主要专注于控制系统的实现,主要是以对各种系统的数学模型得出的。控制工程的应用范围广泛,包括自动化工程、电气工程和机械工程等领域。控制工程的发展对于现代工业的自动化和智能化具有重要的意义。
控制工程普遍使用频域法(采用系统外部输入输出关系的频率域描述
传递函数作为分析和设计的基础)和
状态空间法(建立在状态变量描述基础上的对控制系统分析和综合的方法)。其理论和处理方法涉及许多方面,从线性控制到非线性控制,从单变量控制到多变量控制,从连续控制到采样控制,从定常控制到随机控制,从一般的反馈控制到自适应控制等。通常,电子
计算机是实现大型控制工程的核心。控制工程的应用范围早期主要是工业生产过程(如化工、冶金、电气、纺织等)和武器系统(如枪炮等常规兵器,以及火箭、导弹等),后来扩展到企业管理、
城市规划、交通管制、生物控制、社会经济的计划和控制等领域。
控制工程是应用控制理论及技术,满足和实现现代工业、农业以及其他社会经济等领域日益增长的自动化、智能化需求的重要的工程领域。在工程和科学技术发展过程中,起着非常重要的作用。18世纪,近代工业采用了
蒸汽机调速器,是自动控制领域的第一项重大成果。20世纪20年代,以
频域法为主的经典控制技术在工业中获得了成功的应用。50年代,由于军事、空间技术以及现代设备日益增加的复杂性的要求,以
状态空间法为主的
现代控制理论应运而生。70年代,随着
计算机技术的发展,为满足向可靠性和灵活性的要求,出现了集计算机技术、控制技术、通讯技术和图形显示等技术于一体的各类工业控制技术,如分布式控制系统(DCS)等。随着控制理论与其它学科相互交叉,并向社会经济系统渗透,以及现代制造业提出的以优质、快捷、低消耗为目标的控制要求,发展了具有大系统协调控制、
最优控制以及决策管理的新模式和
人工智慧、
模式识别相结合的智能控制系统。近年来又出现了集设计、制造、管理于一体的
CIMS系统和以市场为核心广泛采用了各类先进控制技术的敏捷控制与制造系统。
控制工程是以
控制论、
信息论、系统论为基础,以工程应用为主要目的工程领域。其应用已遍及工业、农业、交通、环境、军事、生物、医学、经济、金融和社会各个领域。与
机械工程、
计算机技术、仪器仪表工程、
电机工程学、电子与信息工程等领域密切相关。
控制工程领域工程硕士要求掌握现代控制领域的基础理论、方法和技术。具有从事实际控制系统、设备或装置的开发设计能力、
工艺设计和实施能力及使用维护等能力。更重要的应具有一定实际工作经验,能解决工程实际中出现实际问题,掌握一门外语,能够顺利阅读本工程领域的科技资料及文献。
由于工程硕士是直接为企、事业单位培养高层次
工程技术人员,行业特征比较突出,行业的覆盖面归纳起来可分为:设备制造及生产系统的控制,工程施工及生产系统的控制,经济、金融、社会系统的分析、决策、管理,航空、航天、化工、交通等专用生产设备及生产系统的控制。
根据工程技术人员工作性质,领域范围可分为:控制工程设备及系统的设计与开发,控制工程设备及系统的生产与制造,控制工程设备的管理、使用、保养和维护,经济、金融社会系统的分析、决策及管理等。
根据行业确定与其相关的课程,如传感器与自动检测技术、自动测试与故障诊断、
工业机器人、计算机控制系统、网络与
系统集成、控制系统
计算机辅助设计与
仿真,以及由培养单位与合作企业共同商定的课程。
上述课程可定为学位课和非学位课。此外,还可以根据实际要求进行组合。课程学习总
学分不少于28学分。
结合研究课题结果撰写论文。对于新产品设计与开发技术的成果,论文应该具有设计方案的比较、评估,设计计算书,完整的图纸;对于重大技术改造和革新的成果,应该具有对原设备与技术的评价,改造和革新方案的评述及结果的技术和经济效果分析;对于产品质量控制和试验的成果,必须有试验方案、完整的
实验数据、数据处理分析方法、结果分析;对于生产设备管理成果,必须给出新的管理理论体系,对企业产量和质量作效果分析,并给出创新管理信息系统等。