本学科在多年的教学和科研实践中，逐步形成了四个稳定的研究方向：过程参数检测与智能控制技术、信息融合与新型传感技术、复杂系统控制理论与应用、电器设备检测与信息处理技术方向。                                                             

过程参数检测与智能控制技术：本研究方向将过程参数检测与智能控制技术直接应用于工业、国防领域，为经济建设服务，为科技强军服务。主要研究解决计算机应用于测控领域的基础理论与关键技术及计算机测控系统的研制开发。近五年来，本方向在科研和教学方面均取得了显著的成果，其中获省部级科技进步奖4项，发表了学术论文115篇，出版专著及教材6部。《工业过程检测与控制》、《化工仪表及自动化例题习题集》已被国内30多所大学作为教材和教学参考书。

近20年来，本研究方向课题组一直从事焊管焊接过程参数优化与控制的研究工作，为了提高焊管焊缝质量，对焊管焊接过程开展了深入的机理分析与研究。先后对高频焊管焊接过程、双层卷焊管钎焊过程、镀锌涂塑双层卷焊管预热过程进行了稳态数学模型分析，提出了适合国情的综合自动控制方案和具有分级结构的模糊自适应控制方法，并将其技术应用于国内近30条焊管机组，取得了良好的应用效果。“焊管焊接过程机理分析与智能控制方法研究”2009年获得国家自然基金资助。“双层卷焊管镀锌喷塑自动化连续生产线”2000年获河北省科技进步二等奖；“非线性过程的智能控制方法研究与应用”2008年获河北省科技进步二等奖；“焊管焊接过程机理分析与智能控制方法研究与应用”2007年获河北省科技进步三等奖；《焊管机组的研究与进展》和《非线性过程的智能控制方法研究与应用》两部专著于2006年由国防工业出版社出版。

在为科技强军服务中，研究开发的中国人民解放军总参谋部项目“XXX综合指挥控制系统”主要解决直瞄武器实战射击各类装置的控制、移动式指挥控制平台和自动报靶等问题。其中激波自动报靶技术在报靶原理、算法及装置等方面均为自主创新与开发。成果“装甲车辆实弹射击综合训练系统”2005年获全军科技进步一等奖，“智能化遥控运动目标”2004年荣获河北省科技进步三等奖，为科技强军的同时每年产生数百万元的经济效益。

信息融合与新型传感技术：本研究方向侧重研究新型传感和后续信息处理与融合技术。信息融合的目的是把多源信息在空间或时间上冗余或互补的数据，根据需要进行协同处理，获得研究对象的一致性描述，进一步获得多源信息有机组合所蕴含的新信息。随着理论研究的深入和应用领域的扩大，这项技术已成功地应用于检测技术领域的许多方面，研究成果也广泛应用于工业、国防等众多领域。

深入研究新型传感与信息融合理论与方法，同时将新型传感与信息融合技术应用于国防军事、工业检测、机电一体化产品和智能仪器仪表的开发与推广为本研究方向的特色。通过近十多来的研究工作，先后取得了许多研究成果。研究项目“多源状态信息融合理论及应用”，2003年获上海市科技进步二等奖，并授权“多传感器融合跟踪系统配准偏差补偿”等国家发明专利8项，先后完成了中国博士后科学基金、国防科技计划项目、国家高技术研究发展计划项目（863）等多项科研项目。还完成河北省科技攻关项目“基于信息融合技术的结晶过程优化”、“非线性量化因子的模糊控制研究”、“肝肿瘤组织的超声辐照模型研究”多项课题。目前在国家自然基金、863计划项目和多项省部级项目的支持下，重点围绕不确定性多源信息融合方法与应用，结合图像处理与分析、非接触测量、故障诊断与自修复等具体背景深入开展应用基础和应用研究。近几年来，科研梯队在IEEE Transactions on Intelligent Transportation System、《自动化学报》、《控制理论与应用》、《仪器仪表学报》等国内外期刊及学术会议上发表与该研究方向相关的学术论文105篇，其中被三大索引收录30余篇，出版专著和教材2部。

  复杂系统控制理论与应用：本方向以生产过程复杂控制系统中的优化问题为背景，以随机过程理论、优化控制理论、微分动力系统理论、模糊集理论为基础，采用学科交叉与融合的方法，围绕复杂系统中不确定信息的综合处理以及优化控制问题进行理论和方法研究，形成了以下几个特色研究领域：a)在不确定信息的综合处理方面，通过分析不确定信息的内在结构特征，从内在机理上研究不确定信息的提取、分解与综合的数学模型、讨论大规模不确定型优化问题的分解、降维方法，研究复杂系统优化问题理论框架和实现技术；b)通过分析不确定信息度量的本质特征，研究不确定信息度量的形式化构建理论、研制高性能的智能信息系统，通过不确定信息的综合处理方法与进化计算机制的深层次融合，研究不确定型进化计算的理论和方法；c) 采用粗糙集、机器学习、数据挖掘、神经网络等集成方法研究基于复杂规则的模糊优化理论和方法；d) 研究复杂系统中的模糊可拓知识发现与模糊制导知识发现以及两种知识发现的融合机制，结合系统的超知识环境发展多种不确定系统的知识发现策略；e) 采用动力系统理论研究复杂系统的结构稳定性问题。

本研究方向在国家自然科学基金、863高技术项目和省部级项目的支持下，已形成了稳定的研究方向和学术梯队，取得了一系列具有重要理论意义和应用价值的研究成果，完成国家863计划项目、国家自然科学基金子课题、河北省自然科学基金等多项课题；目前承担国家自然科学基金“一类复杂系统的模糊鲁棒控制与滤波器研究”、河北省自然科学基金“非线性常微分方程边值问题的特征值准则”等课题。在《中国科学》、《Fuzzy Sets and Systems》、《J.Math.Anal.Appl.》、《Appl.Math.Compu.》等国内外重要期刊和国际会议上发表学术论文100多篇(其中SCI收录38篇，EI收录30篇、ISTP收录8篇)，获省部级科技进步奖2项，取得了显著的经济效益和社会效益。

 电器设备检测与信息处理技术：电器设备检测与信息处理技术具有广泛的应用背景，是当前检测技术研究的一个前沿领域。本研究方向主要针对交叉学科的应用课题开展基础理论和应用技术的研究，取得的成果对提高低压电器产品性能、在役设备故障检测、金属材料性能分析具有重要意义，为我国电器设备打入国际市场奠定了基础。

电器设备检测与信息处理技术方向针对无损检测技术中的定量检测问题，对电器设备检测与信息处理技术开展了理论与应用研究。取得了一系列科学技术的成果，解决了许多理论和应用上的问题，积累了大量的技术资料，培养了大批的优秀人才，为河北省的制药、化工、食品、电力、冶金等行业解决了许多技术难题。在无损检测方面，将神经网络及小波分析理论应用于金属设备定量检测和自动控制系统中，可对铸件中的气孔、夹砂等缺陷进行检测，提高了产品质量；在电器设备的智能控制技术方面，开展了河北省自然基金项目“油浸式电力设备综合评判新技术的研究”，提出了改进的Fisher Ratio算法,简化了RBF网络结构，改善了网络性能。通过提出一种新的基于均值核聚类与SVM多类目标简化结构的变压器故障诊断模型，使分类精度较传统的IEC三比值法和1-a-r方法有明显提高。通过探讨高斯核函数中参数对分类函数的影响，利用二分法实现了对核函数的寻优。“基于伪随机信号的锚杆动态响应与智能检测研究”2008年获国家自然科学基金资助。“基于无通信的环网供电模式及其智能化控制系统”2005年获河北省科技进步三等奖，在我国电网改造中被广泛推广应用。本研究方向完成国家自然科学基金课题、省级课题3项，编写了《基于LabWindows/CVI的虚拟仪器设计与应用》、《接口与通信技术原理与应用》等教材。在《仪器仪表学报》、《西安交通大学学报》等核心期刊发表学术论文40余篇，其中被SCI、EI收录20余篇。