发布日期:2025-03-31
一、学科简介
山西大学控制科学与工程一级学科建设始于2000年获批的模式识别与智能系统二级硕士学位授权点,2005年获批控制理论与控制工程、系统工程两个二级硕士学位授权点。三个硕士点于2017年调整整合为控制科学与工程一级学科硕士点。本学科历经多年发展、融合、凝练形成三个特色鲜明的二级学科方向:控制理论与控制工程、检测技术与自动化装置、系统工程。
学科紧盯山西能源、交通等重点行业数字化、智能化、绿色化转型升级需求,运用综合性大学优势学术资源,与数学、计算科学与技术、环境科学与工程、管理科学与工程等学科进行协同创新,努力构建“控制科学顶天、控制工程立地”的学科发展格局。追踪学科前沿,结合行业企业信息化、智能化需求在网络化控制、智能系统理论等方面与境外内知名学者与学术机构开展交流合作;积极与行业企业合作申报重大专项和横向科研项目。“产学研用结合”打造科研与育人平台,与相关企业建设了校、院级科研与研究生教育平台并聘请企业高级技术人员担任研究生校外导师,形成了控制理论研究有深度、控制工程技术研发有背景、人才培养有市场的学科发展特色。
二、学科方向
(1)控制理论与控制工程
控制理论与控制工程方向的主要研究领域包括煤发电过程污染物脱除的智能控制、网络化监测与控制、非线性控制系统等。该学科方向承担多项国家自然科学基金项目,在TAC、Automatica等控制领域顶级期刊发表论文多篇。与山西平朔煤矸石发电有限责任公司共建了“山西省电站控制研究生教育创新中心”,以校企合作方式承担省重大科技专项。深耕大型火力发电机组优化运行控制、电站污染物脱除过程优化控制、发电过程控制系统仿真等方面,成果用于发电过程,解决了大量先进控制理论在复杂过程中的工程应用难题,在全国电站自动化领域具备一定的影响力。网络化检测与控制的研究成果成功应用于高速铁路山体滑坡监测系统设计、基于无线网络的智能语音识别等方面。
(2)检测技术与自动化装置
检测技术与自动化装置方向的主要研究领域包括新能源控制与优化、状态监测与故障诊断、MEMS器件的设计及应用、光计算、机器视觉、图像视觉感知与建模等。在能源互联网、智能制造、电子与信息等行业承担多项横向课题。拥有“山西省智慧风电技术创新中心”,与太重集团共建了“山西省风能装置产业研究院”,与新能源企业共建了“山西省绿色能源与控制研究生教育创新中心”。以校企合作方式承担省重大科技专项,成果用于新能源发电,在全国新能源发电领域具备一定影响力。如研发的风电场能量管理平台,已成功应用于青海天峻50MW风电场、山西河口96MW风电场,解决了风电场涉网试验等难题。
(3)系统工程
系统工程方向的主要研究领域包括大规模风电及分布式发电并网、智能电网、微电网运行与控制、机电装备的动力学分析、电液数字化、智能化设计与控制。在电力系统分析与控制研究、机电装备优化控制、多学科交叉、国际合作和服务地方经济等方面特色鲜明。注重理论创新与应用推广,以承担的多项交叉项目和地方项目为载体,取得了电网优化与控制技术等一系列成果,并成功应用于新型微电网优化控制、大规模间歇式新能源并网、交直流电网柔性互联运行测试、汽轮机智慧控制仿真等方面。参与省重大科技专项、国防预研项目,开发了具有自主知识产权的基于超宽带调频连续波雷达的精密时间基准测试仪,可提供高精度的时间和频率基准信号。
三、学科队伍
1、人员规模
学科现有专任教师52名,其中教授13名,博导4名,硕导39名,博士化率82.7%。另外,聘请有50余名校外企业导师。
2、研究方向
(1)先进控制理论及应用
针对非线性、时变不确定、绝对不稳定及大迟延等过程,研究采用先进控制理论实现其稳定控制、可靠控制的解决方案,并将其应用于生产现场,解决实际系统面临的控制难题。
(2)火力和新能源发电控制
围绕火电及新能源发电向智慧化发展对控制理论和技术的需求,研究先进、智能与经典等控制方法和控制策略;结合计算机、人工智能和先进的机械电子技术等研究控制装置和技术。
(3)网络控制系统及其应用
开展网络控制系统的建模、控制与优化、信息调度、控制与调度协同设计等方面的理论研究,并研究网络环境下的控制理论在电力系统、智能汽车控制和机器人控制等方面的应用问题。
(4)检测技术与自动化装置
开发新的测试仪器设备,开展生产设备的静态和动态特性分析、状态监测和故障诊断,提高生产运行的安全性并为寿命预测提供依据。
(5)状态监测与故障诊断
围绕智慧能源的发展需求,研究智慧能源装备、新型电力系统的信号采集、信号传输、分析、识别等先进理论和技术,并针对性地形成智慧能源状态监测和故障诊断系统。
四、人才培养
本学科招生专业有:控制科学与工程(全日制)、控制工程(全日制)、控制工程(非全日制),学制一般为3年,课程学习时间一般为1年。具体学习、考核及管理工作执行山西大学关于研究生课程学习和管理的有关规定。
五、培养环境与条件
1.学术交流
每年都派研究生参加国内外学术会议或赴境外访学交流,相关学科研究生参加校外学术交流比例不低于50%。
2.支撑条件
山西大学是综合大学,学科门类齐全,与本学科相关的学科有,计算机科学与技术,物理学,数学,管理科学与工程都有一级学科博士点,本学科利用这些学科的发展优势,开展复合创新型人才培养。本学科建设的科研平台有:复杂系统与数据科学教育部重点实验室、山西省智慧风电产业学院、中-英碳中和区域中心、山西省量子精密测量振动控制创新中心、山西省智慧风电技术创新中心、中-英智慧能源控制与安全国际联合实验室、山西省1331工程技术研究中心“风电机组监测与诊断”、山西省工程技术研究中心“山西省风电机组监测与诊断工程技术研究中心”、山西省研究生教育创新中心“山西省电站控制研究生教育创新中心”、山西省研究生教育创新中心“山西省绿色能源研究生教育创新中心”等。
山西大学校图书馆具有丰富的馆藏纸质文献及电子文献,为学生进行文献查询和学习提供了非常便利的条件。截止2023年底,图书馆拥有纸质书刊(含期刊合订本、古籍、学位论文等)2511558册,其中含资料室估算上报627552册;数据库271个;电子图书4567835册(含购买,租用,开放获取);电子期刊册数:898407册。此外还收藏有一定数量的光盘、缩微资料、视听资料等多种载体文献。每年根据专业方向的需求,订阅各种中外文图书、专业期刊、数据库等教育资源,如订阅了IEEE 、Elsevier、Springer Nature等多个出版集团刊物,为广大学位点的师生开展教学、科研和实践提供支持。