自动化专业、探测制导与控制技术、智能装备与系统专业

2019-03-21

自动化专业(咨询电话:0451-86414529)

专业剖析

哈尔滨工业大学自动化专业历史悠久。其前身是1955年由前苏联专家帮助建立的自动控制专业,是国内最早创办的自动控制专业之一。同年在苏联专家指导下开始自动控制和陀螺及仪表方向的研究生培养。文革后,1977年恢复招收本科生,1998年根据教育部新颁专业目录将原“自动控制”和“飞行器制导与控制”专业分别调整为“自动化”和“探测制导与控制技术”两个本科专业(此前,两个专业均以“自动控制”专业按系进行招生和分配)。1999年,结合军民两用人才的需求,开始曾分别按照“自动化”和“探测制导与控制技术”两个本科专业进行招生,当时这两个本科专业都是国防科工委重点专业。2020年3月,新增智能装备与系统专业,从2020年起纳入自动化类进行招生。目前,自动化类下设自动化、探测制导与控制技术、智能装备与系统三个专业。

本专业培养面向较宽的科技领域(包括控制理论与工程应用、系统分析设计与仿真、运动控制、过程控制、飞行器导航制导与控制以及系统工程技术、电子工程技术、计算机技术与应用等)掌握坚实的基础理论和系统的专业知识,并具备在高等院校、科研院所及工业企业等部门和行业从事与控制系统相关的分析、设计、开发、集成、管理及维护的高素质、复合类、创新型高级科技人才。专业注重宽基础、强适应性,注重基础理论及其与工程实际相结合,面向国家现代化建设,并具有紧密结合航天、宇航与国防工业现代化建设需求的人才培养特色。

专业所属的“控制科学与工程”是国家重点一级学科,第四轮全国高校学科评估为A+,具有硕士、博士学位授予权,并设有博士后流动站。

 

探测制导与控制技术专业(咨询电话:0451-86414529)

专业剖析

本专业为国防重点专业,所属的“控制科学与工程”是国家重点一级学科,第四轮全国高校学科评估为A+,具有硕士、博士学位授予权,并设有博士后流动站。

专业培养面向控制理论、系统分析设计、运动控制、过程控制、飞行控制以及系统工程技术、电子工程技术、检测技术、计算机技术与应用等较宽广的自动化领域掌握坚实的基础理论和系统的专业知识,并具备在高等院校、科研院所及工业企业等部门和行业从事与控制系统相关的分析、设计、开发、集成、管理及维护的高素质、创新类、复合型高级科技人才。

专业注重基础理论及其与工程实际相结合,面向国家现代化建设,并具有紧密结合航天、宇航与国防工业现代化建设需求的人才培养特色。

 

智能装备与系统专业(咨询电话:0451-86414529)

专业剖析

本专业面向新一代信息技术、先进制造技术、智能系统技术的深度集成,注重控制技术与人工智能的融合,是自动化未来发展的一个重要方向。专业围绕机器学习、信息处理、网络通信、计算机视觉、博弈与控制等人工智能相关的基础理论,高级语言、智能算法、集成设计等专业技术,以及智能装备一体化、智能系统最优化等设计方法,重点培养学生的人工智能思维和基本理论、算法设计与优化及实践应用等能力,使学生成为能够在高等院校、科研院所及工业企业等部门和行业从事与智能装备与系统相关的具有感知、分析、推理、决策、控制功能的集成创新和工程应用的高端人才。

专业注重基础理论与工程实际相结合,面向国家现代化建设,紧密结合航空航天等国防领域、电子信息等工业领域、医疗健康等民生领域建设需求,具有典型的多学科综合交叉型人才培养特色。

专业所属的“控制科学与工程”是国家重点一级学科,第四轮全国高校学科评估为A+,具有硕士、博士学位授予权,并设有博士后流动站。

 

专业优势(自动化、探测制导与控制技术和智能装备与系统专业合述,下同

自动化和探测制导与控制专业所支撑的“控制科学与工程”一级学科是国家重点一级学科,具有硕士、博士学位授予权,并设有博士后流动站;2007年获批“控制科学与工程”首批国家一级重点学科,2012年获批工业和信息化部重点学科,第四轮全国高校学科评估为A+。目前本学科的主要研究方向有:飞行器制导控制与仿真,鲁棒控制理论及航天应用,网络控制理论及方法,自主导航与智能控制,生物医学检测与图像处理,汽车电子控制理论及方法。

历年来,自动化专业一直是我校本科生招生的热门专业之一,在各专业中名列前茅,吸引了大批优秀生源报考,毕业生也得到用人单位的认可和赞誉。

 

师资力量

“控制科学与工程”一级学科现有教师102人,教授37人,副教授44人,讲师21人,博士化率高达93.1%。其中,院士2人、长江学者奖励计划特聘教授3人、青年长江学者特聘教授2人、国家杰出青年基金获得者2人、国家优秀青年基金获得者4人、新世纪百千万人才工程入选者2人、教育部跨(新)世纪优秀人才7人、全国先进工作者1人、中国青年五四奖章获得者2人、万人科技领军人才2人、万人计划青年拔尖人才2人、世界最具影响力科学家榜单入选者1人,以及汤森路透全球高被引学者5人,国家级和省部级创新团队2个。

本学科知名学者、学术带头人如下:

王子才:教授,博士生导师,中国工程院院士。曾任中国系统仿真学会副理事长、黑龙江省系统仿真学会理事长、解放军总装备部仿真技术专业组特邀专家等。获国家科技进步二等奖1项、三等奖1项,省部级科技进步一等奖2项、二等奖12项;出版科技著作6部;发表学术论文150余篇。

段广仁:教授,博士生导师,中国科学院院士,IEEE Fellow,IET Fellow,国家杰青,长江学者;现为哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心主任,是教育部长江学者创新团队项目负责人、国家自然科学基金委创新群体项目负责人、国家某重大专项基础研究领域“十二五规划”重大合同项目负责人、国家自然科学基金委重大项目负责人、中国青年科技奖获得者和全国优秀科技工作者。现(曾)任中央军委科技委国防科技专业专家组成员、国家863计划航空航天领域专家组成员、教育部科技委信息学部委员、中国自动化学会常务理事与控制理论专业委员会副主任、中国人工智能学会智能空天系统专业委员会副主任等职。获得国家自然科学二等奖两项(第一名),发表SCI论文270余篇,出版英文著作3部、译著1部,一部中文著作获得两项国家级奖励。

马广富:教授,博士生导师;中国宇航学会深空探测技术专业委员会委员,教育部高等学校自动化专业教学指导委员会委员,全国控制工程领域工程硕士教育协作组副组长。曾获国家科技进步奖1项,省自然科学奖2项,省部级科技进步奖6项、国家教学成果奖1项、教育部宝钢“优秀教师”奖及黑龙江省优秀研究生导师称号。主持国家发改委项目1项、国家自然科学基金3项、教育部博士学科点专项基金2项及横向科研课题50余项。参编教材2部。发表国内外学术论文240余篇,其中期刊论文150余篇,部分论文发表在IEEE Trans. On Automatic Control、Automatica及自动化学报等国内外著名期刊上。

王常虹:教授,博士生导师;获得“国务院特殊津贴专家”、“黑龙江省优秀中青年专家”、“黑龙江省研究生优秀导师”等荣誉称号;担任国家科技领域专家组专家、中国惯性技术学会常务理事;中国宇航学会无人飞行器学会理事;中国计算机仿真学会理事;黑龙江省自动化学会理事;中国惯性技术学报编委;哈尔滨工业大学学报编委。主持完成了国家及部委重大科技项目40余项,在飞行器导航与控制、时滞不确定系统鲁棒控制及滤波理论与应用、智能控制与智能系统等领域取得了一系列创新性研究成果,发表学术论文200余篇,拥有国家发明专利40余项;获国家技术发明二等奖、国防科学技术发明一等奖、军队科技进步一等奖等多项奖励。

杨明:教授,博士生导师,哈工大控制与仿真中心主任;兼任中国仿真学会会士,中国自动化学会GNC专业委员会副主任委员,中国航空学会GNC分会委员,国家重点研发计划战略高技术重大项目专家组成员,国家高新科技工程基础研究专家组成员,空间物理国家重点实验室学术委员会副主任委员,工业控制系统信息安全技术国家工程实验室技术委员会委员,中国自动化系统工程师(ASE)资格认证考试委员会委员,《系统仿真学报》、《计算机仿真》、《International Journal of Modeling,Simulation,and Scientific Computing》、《系统仿真技术》编委。获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖1项、三等奖1项,国防科技进步一等奖2项、二等奖2项、三等奖2项,省部科技进步一等奖1项、二等奖6项。2016年获全国优秀科技工作者称号。

沈毅:教授,博士生导师,现任哈尔滨工业大学校长助理、本科生院常务副院长、英才学院院长、自动化与电气电子工程学科群负责人、控制科学与工程学科教授会主任。曾入选国家“863计划”专家、教育部“跨世纪优秀人才”和教育部“全国教育系统先进工作者”。长期从事控制系统智能故障诊断与容错控制、测试技术与图像处理及智能检测处理技术在超声系统中的应用等的科研、教学工作,在国内外高水平期刊和会议上发表学术论文300余篇,获得授权国家发明专利60余项,获得国家教学科研奖励5项,省部教学科研奖励8项。

高会军:教授、博士生导师;哈工大交叉科学研究中心主任、智能控制与系统研究所所长;长江学者、国家杰青、IEEE Fellow、香港大学荣誉教授。研究方向为网络化控制、机器人、人工智能等,在IEEE Transactions系列汇刊等国际高水平期刊上发表论文100余篇,SCI他引2万余次,76篇论文入选ESI高被引论文,是ESI高被引学者,在2014年入选世界最具影响力科学家榜单。出版国际英文著作4本,获授权国家发明专利80余项,美国发明专利1项。曾获国家自然科学二等奖、陈嘉庚青年科学奖、中国青年科技奖、国务院政府特殊津贴、全国先进工作者、中国青年五四奖章等荣誉。任IEEE工业电子学会执委会委员、国际自动控制联合会IFAC理事会成员。在国际期刊IEEE Trans. Industrial Electronics担任共同主编,并任Automatica及5个IEEE Transactions系列汇刊编委,在10余个国际会议上担任大会主席、程序委员会主席,在国际会议做大会报告10余次。

 

课程体系

学科为全校相关专业本科生开设“自动控制理论”与“自动控制实践”两门核心课程。近年来出版相关教材和专著14部,主持教学研究类课题20余项,其中省级课题10余项,发表教学研究论文30余篇,获各种教学奖励40余项。

学科拥有飞行器控制实验教学中心、“自动控制”双基实验室、“智能控制系统”黑龙江省重点专业实验室、“控制理论与应用”黑龙江省重点实验室、仿真测试技术教育部工程中心、“哈工大-一汽”汽车电子控制技术联合实验室和计算机房若干个。中心和实验室总面积3000余平方米,设备1200多台套,通用仪器设备总金额1700余万元,专用仪器设备总金额3200余万元。

学科还有中国航天第三研究院三十三研究所、哈尔滨航天科技股份有限公司两处校外生产实习基地,每年接纳200余名本科生完成生产实习任务。

 

人才培养

自动化专业培养的本科生重基础、宽口径、有特色、强实践。基础理论扎实、适应就业面宽广、航天特色突出、动手能力强,一直是专业追求的目标,也是得到广泛认可的哈工大自动化专业学生的突出特点,多年来深得用人单位的广泛好评。培养学生具有坚实数理基础和控制系统、系统工程、计算机应用、信息化技术、航天技术等工程技术基础和专业知识,掌握控制系统分析设计、研究开发、集成运行、管理决策等基本理论和知识,树立较为全面的系统观念,具备在自动化及相关领域进行科学研究、技术管理、技术开发和知识创新的综合能力,具有较高的人文社会科学素质、宽广的专业知识、富有创新精神并具备实践能力的工程技术人才、管理人才、研究和开发人才。

专业紧密结合航天与国防工业需求,培养了一批服务于航天服务于国防的优秀拔尖人才,并为工业企业、科研院所及高等院校等企事业部门和行业培育了一批优秀的高素质、创新型、复合型高级工程技术人才。

 

科学研究

控制科学与工程学科以国家需求为牵引,坚持自主创新,主动承接高、精、尖大型国防航天工程及科研项目,科研实力始终位居全国高校前列。研制了我国第一个高精度双轴转台,第一个角秒级高精度三轴测试转台,第一个高精度五轴仿真转台及光学投影系统,第一套下视光学景象匹配制导仿真系统,第一台高精度大负载离心机,第一套交会对接地面仿真系统,为我国航天事业的发展做出了突出贡献。在“神舟”号系列飞船研制过程中,攻克了三轴仿真实验转台等多项技术难关。在我国第一颗由高校牵头自主研制的小卫星“试验卫星一号”及后续的“试验三号卫星”中承担导航、制导与控制子系统的研制。在天宫一号目标飞行器与神舟八号飞船交会对接任务、“星地激光通信试验”等重大项目中提供多项重要技术支撑,充分体现了学科的实践和创新实力。

此外,学科以航天需求为背景,以先进信息理论为指引,在国防973、军口863、国家高新工程、武器装备预先研究等计划中承担基础理论研究项目百余项,取得的系列研究成果发表在AIAA, IEEE AES等航天控制领域国际权威期刊上,在鲁棒控制领域提出的参数化设计方法已得到了国际控制领域广泛认可,累积他引超过2000次,在国际控制理论界占据重要地位。

学科的主要科研方向有:飞行器制导控制与仿真,鲁棒控制理论及航天应用,网络控制理论及方法,自主导航与智能控制,生物医学检测与图像处理,汽车电子控制理论及方法。其中每个科研方向的特色和优势简述如下。

飞行器制导控制与仿真方向:突出国防、航天特色,积极投入国家大科学工程、国家高新工程、国防重大专项、装备预先研究等国家级重要科技攻关项目的研究中。以各类先进飞行器研究为应用领域,重点开展(1)多飞行器协同制导控制理论与方法研究;(2)临近空间防御制导控制理论与方法研究;(3)基于多自由度动量交换的姿态控制方法及应用研究;(4)基于多物理场的飞行器半实物仿真关键技术;(5)空天飞行器制导控制系统设计、评估与优化技术研究;(6)复杂系统建模、仿真与评估技术研究;(7)飞行器地面仿真与测试技术研究。在相关方向上培养本领域的高素质创新人才,培育高水平科学研究成果。

鲁棒控制理论及航天应用方向:面向国家需求,为国防、航天、航空和国民经济建设服务,立足于鲁棒控制理论研究和航天技术发展的前沿,把鲁棒控制理论方面的最新成果应用于航天飞行器的制导与控制,同时从航天飞行器控制需求中提炼理论问题,重点开展(1)鲁棒控制系统和受限控制系统的参数化设计理论;(2)高超声速飞行器控制系统的参数化设计方法;(3)面向复杂任务的卫星姿轨控制技术;(4)卫星编队和组网的控制和优化理论研究。

网络控制理论及方法方向:紧密结合复杂生产制造过程一体化控制以及卫星编队控制等实际应用背景,重点开展(1)网络环境下工业生产过程一体化运行优化控制系统的建模;(2)网络环境下数据采集、传输与处理过程的机理分析与描述;(3)网络环境下工业生产过程一体化运行控制系统稳定性与性能指标分析;(4)网络环境下系统数据信息的传输机理特征研究及数据的预测与补偿;(5)复杂工业生产过程系统的网络一体化运行优化控制系统的建模;(6)网络环境下一体化运行优化控制系统的控制器设计。

生物医学检测与图像处理方向:该方向属新兴交叉学科方向,是国内外自动化领域的一个新兴热点方向,契合国家需求和国际发展,重点开展(1)高性能医学超声检测与诊断方法研究;(2)高速铁路新型声发射伤损检测技术研究;(3)无线手持和穿戴式超小型化超声成像系统研究;(4)航天员超声医学集成检测方法研究;(5)高光谱隐性飞行器及空间垃圾探测技术研究;(6)系统可靠性与故障诊断方法研究;(7)智能检测与成像技术研究。

汽车电子控制理论及方法方向:该方向在车辆动力学与控制、新能源汽车能量优化与控制等研究基础上进一步解决未来汽车分布式控制和智能化控制问题,研究复杂系统建模与高精度运动控制方法,主要研究方向包括:(1)高性能车辆动力学控制,研究具有更高性能的电气化底盘协同控制方法;(2)电动汽车分布式协调控制,研究电动汽车动力系统能效优化与协调控制方法;(3)汽车智能化控制,研究未来汽车在车联网形势下的自主驾驶和车辆间协同控制方法。

 

国际交流

专业建立了中澳联合实验室和美国密歇根大学海外学术基地,与美国、俄罗斯、瑞典、芬兰、德国、英国、澳大利亚等国家进修学生国际交流,其中交流的学校包括麻省理工学院、斯坦福大学、慕尼黑工业大学、加州大学伯克利分校、阿尔伯塔大学、北卡罗莱纳州立大学、瑞典皇家工学院等。

 

毕业去向

自动化专业毕业生有65%以上可保送、考取校内外硕士研究生,就业的学生可面向电子、电力、石化、航空、航天、兵器、船舶、电信、交通、国防及国民经济各领域从事教学、科研、开发、经营及管理等工作。

 

知名校友

曾在本学科就读的优秀人才既有科技战线的宋健、冯纯伯等院士,航天领域的栾恩杰院士、胡世祥将军等老一代领军人物,重大航天工程总师魏毅寅院士等新一代科技精英,更有王良文、孙逸浪、王宏放、李杰、刘建伟等大型企业总裁和科研院所所长,以及崔平远、陈卫东、王大轶、邓志东、赵旭东等国内高校和院系负责人、杰青、长江等优秀人才。