控制工程研究生创新培养模式论文（共2篇）

第1篇：控制工程专业研究生培养及研究内容创新

　　一、序言

　　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。在信息化时代到来之际，控制工程领域的理论及应用研究正处在一个史无前例的拓展进程之中。控制工程研究生学科研究的范围越来越广泛的，对实现我国工业、农业、国防和科学技术现代化、对迅速提升我国综合国力具有重要和积极作用。

　　近年来，国内外日趋激烈的市场竞争，使得工业生产制造企业对其能耗水平、生产效率、产品质量和生产成本等综合生产指标提出了更高的要求。工业企业已经由过去的单纯追求大型化、高速化、连续化，转向注重提高产品质量、降低生产成本、减少资源消耗和环境污染、可持续发展的轨道上来。因此，控制工程的研究生面临的被控对象范围急剧增大，被控对象特性也变得越来越复杂，非线性经常伴随着复杂性存在，无法用线性方程和一般数学方法处理，甚至很难用非线性微分方程描述和处理。此外，过程经常具有不确定性或者模糊性，含有不确定的结构、参数和其他信息。

　　二、控制工程专业的研究内容创新

　　从研究生教育角度，对过程建模、过程控制、仿真技术、智能技术几个方向提出一些粗浅看法。

　　1.将智能算法应用于过程建模

　　一个复杂系统经常有内部各个子系统的复杂联系，且这种联系并非一成不变。例如，一条热轧带钢的生产过程，从转炉开始，分别需要经过几道粗轧、精轧、冷却、卷取等几道连续的工序才能完成，前一道工序的结束工况影响下一道工序的执行情况，工序之间相互联系，且每道工序分别具有各自的复杂特性。因此，建立一个热轧带钢的整条生产线的过程模型是一件相当复杂的事情。传统的做法是根据各种数学机理，试图建立一个数学形式的模型，但是这种数学模型经常是在各种假设条件下的化简形式，很难精确描述如此复杂的工业过程。有学者试图采用神经网络技术解决这一问题。因为有定理证明：一个多节点多层的反馈神经网络，可以逼近任意连续变化的非线性函数。因此，人们一度对神经网络用于非线性系统全局建模寄予很大希望。然而，冯纯伯教授早已说明这种方法存在两个问题：一是若网络中有多个非线性函数，即使用无穷多元的神经网络可以逼近其中一个非线性函数，当有多个非线性函数存在时应采用什么样的多神经网络集团，如何组成统一的动态系统将是一个很难设想的难题；二是即使上列第一个问题有肯定的答案，接着的问题是如何寻找各种神经元的加权系数，这涉及到十分复杂的优化算法问题。归根结底是一个时变非线性系统的可辨识问题，至今仍是一大难题。

　　从上述论述可以看出，控制工程专业的研究生培养在理论和技能角度上必须从传统意义上的数学建模和统计数据建模进行大幅度的拓展，考虑现代工业化的过程复杂性，进行智能方法建模的新方法的探索研究。

　　2.采用智能技术的过程控制技术

　　从工业工程的角度看，自动控制或者人工控制的作用，不仅仅是使控制系统输出很好地跟踪设定值，而且要控制整个运行过程，使反映产品在加工过程中质量、效率与消耗相关的运行指标在目标值范围内。同时，要求在保证安全运行的条件下，尽可能提高反映产品质量与效率的运行指标，尽可能降低反映产品在加工过程中消耗的运行指标，实现运行优化。然而，过去的控制理论与控制系统设计方法的研究，都假定可以获得理想的控制回路设定值，集中在提高反馈控制的效果，忽略偏离理想设定点的反馈控制不能实现系统的良好运行。

　　传统控制理论与方法，要求被控对象可以用确定性的线性模型描述，由于难以精确建立实际中被控对象的模型，很难应用传统的以数学模型为基础的控制理论和方法。有很多学者针对具体过程特性和行业背景，通过引进各种智能技术，如专家规则控制、神经网络控制、模糊控制等基于数据的控制方法却在具体行业中得到有效应用。

　　3.仿真实验要充分真实体现复杂过程特性

　　仿真技术是以建模、控制盒仿真理论为基础，以计算机系统，物理效应设备及仿真器为工具，根据研究目标，建立并运行模型，对研究对象进行人事与改造的一门综合性、交叉性学科。复杂工业过程通常具有强非线性、工况变化频繁、关键工艺参数不能连续测量等综合复杂性。由于复杂的控制算法难以直接在实际控制系统上进行验证，为降低实验成本并且满足反复实验的要求，有必要提高仿真技术，设计和开发相应的仿真实验平台。

　　开发仿真实验平台的目的，是为了对上述的复杂过程模型和控制算法进行工程验证研究。为了避免直接在现场中实验的风险，同时根据实验结果来改进模型和控制算法，提高算法的安全性和可用性，节约控制算法在现场的调试时间，降低控制软件的开发成本，提供一个控制系统从提出到论证、设计、实施和改进所需的工业验证平台，搭建的仿真实验系统应当尽可能真实地模拟现场投运情况，这样就要求采用过程建模技术，尽量建立能够反映实际过程特性的模型，在此基础上进行的控制算法研究才有实际意义。

　　4.深入研究开展智能计算技术

　　控制工程专业的研究生面临被控对象大大复杂化，而复杂系统很难精确建模，对此类系统不能过多地建立在严密解析的基础上。现有的控制理论与方法，经常要求被控对象可以用确定性的线性模型描述。智能计算技术并没有类似于最优控制那样严密确切的理论，常由基于经验、推理、直观等一些规则组成，无须建立精确的数学模型，并且在控制过程中可以不断完善和学习。

　　智能计算技术包括神经网络、模糊逻辑、群智能、多智能体、进化计算等。神经网络和模糊逻辑的研究已经有较长的历史和丰富的研究成果。知识获取和学习能力是智能计算技术的特点，利用机器实现对知识的自动获取，或从数据中获取知识，从大规模的信息中提取有用信息等。由于基于数据和知识的智能技术可以避免解析法要求详细、准确的定量数学模型，智能技术已称为科学发展的必然，也是时代的要求。

　　三、结论

　　由于控制工程专业的研究生面临的被控对象范围增大，被控对象的特性也变得越来越复杂，使得控制工程领域的理论及应用研究正处在一个史无前例的拓展进程之中。早期的控制理论已经远不能满足当前社会实践的需求，因此迫切要求控制工程学科的研究生培养和研究内容进行改革和拓宽。本文从过程建模、过程控制、仿真实验、智能计算技术几个方面进行知识拓展研究。

　　第2篇：控制工程领域全日制专业学位研究生培养模式探索

　　在实践中探索以应届本科毕业生为主要生源的全日制专业学位研究生培养模式，促进专业学位研究生教育水平和人才培养质量的明显提高，逐步构建和完善与经济社会发展需要相适应的专业学位研究生教育体系，是当前高校迫切需要研究和解决的问题。

　　河南科技大学（以下简称“我校”）1990年获得控制工程领域工程硕士学位授予权。20余年来，结合本校优势，为企业和社会培养了大量高层次应用型、复合型工程技术及管理人才，积累了丰富的培养经验。基于这些经验，发挥学校产学研结合的办学优势，对控制工程领域全日制硕士专业学位研究生培养模式进行了有益探索。

　　一、研究方向与培养目标定位

　　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。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，其应用遍及工业、农业、交通、环境、军事、生物、医学、经济、金融和社会各个领域。结合我校的办学、科研特色及地方经济社会发展需求，我们将控制工程领域的研究方向总结为下列9个：电力传动控制系统、电力电子技术与应用、电气智能化与网络技术、电力电子与电力传动系统建模与仿真、复杂运动控制及其智能系统、智能控制与机器人技术、生产过程的现代控制方法与系统、现代测控理论与技术、智能建筑与楼宇自动化。这些研究方向贴近工程实际，同时也反映了控制工程领域的新进展、新需求，对考生报考及专业教师的科研活动都起到了积极的引导作用。

　　控制工程领域全日制硕士专业学位是与工程领域任职资格相联系的专业性学位，具体培养目标确定为：拥护党的基本路线和方针政策，热爱祖国，遵纪守法，具有良好的职业道德和敬业精神，具有科学严谨和求真务实的学习态度和工作作风，身心健康；掌握控制工程领域的基础理论、先进技术方法和手段，在控制工程领域的某一方向具有独立从事工程设计、工程实施，工程研究、工程开发、工程管理等能力；掌握一门外国语。

　　上述培养目标符合国家工程硕士教学指导委员会的要求，同时也考虑到了控制工程应用领域的多样性及未来发展。

　　二、培养方式与课程设置

　　控制工程领域全日制硕士专业学位研究生采用课程学习、专业实践和学位论文相结合的培养方式。实行导师负责制，以校内导师为主，聘请校外导师参与实践过程、项目研究等环节的指导工作，并要求校外导师应具有高级技术职称并有丰富的实践经验。

　　课程学习和实践教学实行学分制，总学分数不少于32学分。

　　课程学习不少于26学分，包括公共课程6学分、基础理论类课程6学分、专业技术类课程8学分、选修课程不少于6学分及必修环节，具体如表1所示。选修课一般由学生选修，导师同意。同等学力或跨专业攻读控制工程领域全日制硕士专业学位的研究生，应补修本领域本科阶段的主干课程2～3门，成绩不计入总学分，具体课程由导师根据实际情况确定。

　　表1所示课程设置，公共课符合国家工程硕士教学指导委员会的要求，其他课程与前述研究方向相对应，并兼顾了不同研究（设计）课题的知识需求。考虑到全日制专业学位研究生的主要生源为应届本科毕业生，他们已经具有较好的经典控制理论基础，所以表1基础理论课程偏重于近、现代控制理论基础的学习，这与在职专业学位研究生的课程培养体系存在显著差别。而在专业技术课、选修课的设置中，则突出工程应用背景与实用技术，所有课程授课内容均为理论联系实际并侧重于实际应用方法。具体来说，课程中的理论内容仅选择必不可少的基本知识、实际应用中最常用方法的理论基础两部分。在这些理论知识基础上，尽量多讲应用实例，通过实例使学生逐步理解理论精华，掌握应用与调试方法，并了解应用效果，懂得如何对应用效果进行对比分析。

　　专业实践6学分，采用集中实践与分段实践相结合的方式进行。往届本科毕业的研究生在学期间必须保证不少于半年的实践教学，应届本科毕业的研究生实践教学时间原则上不少于1年，考核合格获得6学分。导师应为研究生制定详细的专业实践计划，指导其开展实践学习。实践期满后，研究生要撰写实践学习总结报告并进行考核，通过者取得相应学分。

　　在实际培养过程中，为了保证专业学位研究生的实践教学落到实处，切实通过实践教学加强学生的实际动手能力，我们通过座谈等形式使校内导师认识到专业学位研究生的专业实践教学的重要性，动员校内导师主动与厂矿企事业单位联系，建立多种形式的实践基地或联合培养基地，加强专业学位研究生培养与用人单位的联系，积极探索人才培养的供需互动机制，为全日制硕士专业学位研究生进行专业实践提供稳定的专业实践基地，同时也为其就业创造了良好的条件。

　　由于全日制专业学位研究生还是新生事物，在专业实践的具体实施过程中，充分考虑目前实际情况，采用集中实践与分段实践相结合、校内实践和校外实践相结合、专业实践与论文工作相结合的原则，采取了多种灵活的具体方式。例如，依托研究生联合培养基地、专业实践基地或研究生企业工作站，安排研究生的专业实践；由校内、外导师结合自身所承担的科研课题，安排学生的专业实践等。

　　三、学位论文选题

　　学位论文选题应来源于控制工程实际或具有明确的控制工程技术背景，可以是新技术、新工艺、新设备、新材料、新产品的研制与开发。论文的内容可以是：控制工程设计与研究、控制技术研究或技术改造方案研究、控制工程管理等。

　　学位论文工作应在导师指导下由研究生独立完成。学位论文应能够体现研究生综合运用科学理论、方法和技术解决控制工程领域实际问题的能力，并有一定的理论基础，具有先进性、实用性。

　　四、学位论文形式与内容

　　学位论文是控制工程领域全日制硕士专业学位研究生科研工作的总结，是表明作者学术水平和科研成果的重要文献资料。我们通过举办学位论文写作专题讲座使研究生认识到，论文的质量不仅取决于所表述研究工作的质量，而且有赖于它的内容组织、书写质量和编辑水平。在此基础上，制订了详细的学位论文内容撰写规范，指导研究生学位论文的写作。

　　学位论文题目应准确、简明、恰当，应符合控制工程领域的研究方向，一般不宜超过20个字。题名应该避免使用不常见的缩略词、字符、代号和公式等。

　　学位论文摘要是对论文的主要内容、见解、结论不加注释和评论的一篇完整的陈述性短文。应具有自含性和独立性，语言力求精炼、准确，长度一般以500-600字为宜。摘要应包含研究目的和意义，研究方法，实际应用/实验/测试方法、效果与结论三部分内容。摘要中要有数据、有结论，要突出重点，一般不用图、表、化学结构式、计算机程序，不用非公知公用的符号、术语。为突出专业学位研究生的工程实践培养特点，我们要求摘要中必须描述所研究（设计）内容的实际应用过程及效果。基于这一认识，我们进一步将摘要内容细化为下列三个部分，以便于研究生撰写出内容规范的摘要。

　　（1）研究目的和意义：说明本论文所要解决的问题及该研究工作在经济建设、科技进步和社会发展等某一方面的实用价值与理论意义。120字左右。

　　（2）研究方法：指明研究中的关键问题，说明针对这些问题所采取的具体解决方法，可以是原理、理论、工艺、手段、装备、程序等，应突出本论文的创造性成果或新见解。200-300字。

　　（3）实际应用/实验/测试方法、效果与结论：给出实验、研究、应用的方式方法及结果、数据，得到的效果、性能等。应通过分析、比较、评价、应用等方面明确说明研究结果的先进性、实用性及意义。200字左右。

　　从绪论开始，是学位论文的主体部分。考虑到专业学位研究生研究方向与研究内容的多样性，我们将学位论文分为技术研究类、工程设计类两个类别，分别规定了相对应的论文内容及撰写要求。

　　绪论的篇幅约占论文全文的1/5。技术研究类论文偏重于应用基础研究或理论研究，其绪论应包含下列内容：说明论文研究工作的目的、范围，相关领域的国内外现状、理论基础、存在问题及其危害，本论文所要重点解决的问题，该研究工作在经济建设、科技进步和社会发展等方面的实用价值与理论意义。

　　工程设计类论文以新工艺、新材料、新产品、新设备的研制或企业的技术攻关、技术改造等为目的，其绪论应重点说明对设计的需求分析，包含研究设计的必要性、具体设计指标及预期达到的效果；在此基础上，对相关领域的国内外研究、应用现状进行综述与评价，进而指明本论文所要重点解决的问题，给出关于论文研究工作思路、方法、内容的简要描述。

　　这里应指出的是，学位论文需要反映出作者确已掌握了控制工程领域坚实的基础理论和宽广的专业知识，具有开阔的科学视野，对研究方案作了充分论证。因此，有关历史回顾和对前人工作的文献综合评论是绪论不可或缺的重要内容。我们特别提醒研究生，是否如实引用前人成果并客观评价，反映的是学术道德问题，应明确写出同行相近的和已取得的成果，避免抄袭之嫌。

　　绪论之后的正文，是学位论文的主体。为了培养研究生严谨的工作与治学态度，我们特别强调，正文要着重反映专业学位研究生自己的工作。如果出于论述完整性及可读性的考虑，需要描述合作者完成的工作内容时，应尽量简略，适可而止，篇幅不能超过论文的1/10。

　　正文要求论点正确，推理严谨，数据可靠，文字精练，条理分明，文字图表清晰整齐。研究方向不同、论文的选题不同，可以有不同的写作方式。

　　技术研究类论文的正文一般可包括下列内容：理论分析或数学解析、计算或设计过程与方法、验证或评价方法（或者：试验装置和测试方法）、对试验/评价结果的分析讨论及比较等。其中，理论分析、计算或设计过程与方法部分应重点突出本人的思路与见解，需要深入分析、细致描述、严格论证，以表明专业学位研究生的学术水平与研究工作价值。其他无特色的研究内容应适当简述，做到繁简得当，层次分明。

　　工程设计类论文的正文一般可包括下列内容：总体方案论证与实际、具体设计过程与实现方法、试验装置和测试方法（或者：应用场合与应用过程）；对试验/应用结果的分析讨论及比较等。其中，总体方案论证与实际、具体设计过程与方法中应包含必要的理论分析；应重点突出设计方法或设计结果的新颖性、先进性与实用性，对相关内容应做细致描述，采用必要的理论分析及足够充分的试验、应用数据论证其新颖性、先进性与实用性；其他无特色的研究内容应适当简述，做到繁简得当，层次分明。

　　为了避免论文中过度描述基础理论，我们规定，一般教科书、数据手册中有的知识，在正文中不要赘述。同时要求，引用前人材料、利用别人研究成果必须附加说明或标注参考文献。在论文的行文上，要注意语句通顺，达到科技论文所必须具备的“正确、准确、明确”的要求。各章节标题应精炼，前后章节标题之间应有严密的逻辑论证关系，各章节篇幅长短不宜悬殊太大。正文中，图要精选，切忌与文字或表内容重复，图中文字、数据和符号应与文字叙述一致，图题应简洁明确且与图中内容相符。

　　结论是在论文工作基础上，经过分析、归纳的过程而形成的观点。结论应包含对主要工作内容、研究方法、应用或者验证结果的简要总结，完整、准确地总结出研究生本人给出的新思路或新方法、新应用，表明成果实际应用带来的社会和经济效益。结论最后，应对论文存在的问题和不足作出客观叙述，并提出下一步的改进设想。

　　五、学位论文评审与答辩

　　研究生完成所有培养环节，获得规定学分，完成学位论文，方可申请论文答辩。论文需经过导师把关并写出详细的评阅意见，然后交学科审查，并由学科送2位控制工程领域或相近领域的专家评阅。论文评阅应主要审核：综合运用理论、方法和技术手段解决实际工程技术问题的能力，工作的技术难度和工作量，解决实际工程技术问题的新方法和新进展；先进性和实用性等方面。

　　答辩委员会由至少5位控制工程领域专家组成。论文评阅人和答辩委员会成员中，均应有控制工程实践领域的高级职称专家。

　　六、结语

　　全日制专业学位研究生的培养模式与具体方法还在不断探索中，希望本文能够有益于全日制专业学位研究生培养模式的不断改进与逐步完善。