控制科學與工程在本科階段叫自動化，研究生階段叫控制科學與工程，本學科下設的六個二級學科：「控制理論與控制工程」、「檢測技術與自動裝置」、「系統工程」、「模式識別與智慧型系統」、「導航、制導與控制」和「企業資訊化系統與工程」。各二級學科的主要研究範疇及相互聯絡如下。
1．控制理論與控制工程
「控制理論與控制工程」學科以工程領域內的控制系統為主要物件，以數學方法和計算機技術為主要工具，研究各種控制策略及控制系統的建模、分析、綜合、優化、設計和實現的理論、方法和技術。本學科培養從事控制理論與控制工程領域的研究、設計、開發和系統整合等方面的高階專門人才。
本專業方向主要研究線性與非線性控制、自適應控制、變結構控制、魯棒控制、智慧型控制、模糊控制、神經元控制、**控制、推理控制、容錯控制、多變數控制、量子控制、系統辨識、過程建模與優化、故障診斷與預報、離散事件動態系統、複雜系統的優化與排程、智慧型優化與智慧型維護、複雜性理論研究、高效能調速與伺服、運動體導航與制導、機械人與機器視覺、多感測器整合與融合，多自主體合作與對抗、嵌入式系統、感測器網路、軟測量技術、電力電子技術、現場匯流排技術、系統整合技術、網路控制與流**技術，以及將上述技術與方法加以整合的綜合自動化技術等。
2．模式識別與智慧型系統
「模式識別與智慧型系統」是六十年代以來在訊號處理、人工智慧、控制論、計算機技術等學科基礎上發展起來的新型學科。本學科培養從事模式識別與智慧型系統的研究、開發、設計等方面工作的高階專門人才。
主要研究資訊的採集、處理與特徵提取，模式識別與分析，人工智慧以及智慧型系統的設計。它的研究領域包括訊號處理與分析，模式識別，圖象處理與計算機視覺，智慧型控制與智慧型機械人，智慧型資訊處理，以及認知、自組織與學習理論等。智慧型控制與智慧型系統；專家系統與智慧型決策；模式識別理論與應用；智慧型資訊處理與計算機視覺；生物資訊學。模式識別、計算機視覺、機器智慧型的理論及應用；訊號處理的理論及應用；基於資訊理論和技術的生物資訊學和中醫藥現代化；智慧型控制與智慧型系統的理論與應用；神經網路、模糊系統、統計學習理論及其在資訊處理、識別與控制中的應用。
3．導航、制導與控制
「導航、制導與控制」是以數學、力學、控制理論與工程、資訊科學與技術、系統科學、計算機技術、感測與測量技術、建模與**技術為基礎的綜合性應用技術學科。該學科研究航空、航天、航海、陸行各類運動體的位置。方向、軌跡、姿態的檢測、控制及其**，是國防**系統和民用運輸系統的重要核心技術之一。慣性定位導航技術；組合導航及智慧型導航技術；飛行器制導、控制與**技術；慣性器件及系統測試技術；火力控制技術。
本專業方向主要研究：1.運動體的精密制導、導航與控制的理論與技術；2.空間探測及飛行器在軌技術研究；3.天地一體化資訊互動與處理技術；4.智慧型控制及主動控制技術在飛機設計中的應用；5.機載（星載，彈載）計算機及嵌入式系統和嵌入式應用軟體；6.虛擬實境技術在航天**的應用研究；7.水聲對抗及水下航行器的制導與控制。
4．檢測技術與自動化裝置
「檢測技術與自動化裝置」是研究被控物件的資訊提取、轉換、傳遞與處理的理論、方法和技術的一門學科。它的理論基礎涉及現代物理、控制理論、電子學、電腦科學和計量科學等，主要研究領域包括新的檢測理論和方法，新型感測器，自動化儀表和自動檢測系統，以及它們的整合化、智慧型化和可靠性技術。先進感測與檢測技術；新型執行機構與自動化裝置；智慧型儀表及控制器；測控系統整合與網路化；測控系統的故障診斷與容錯技術。檢測技術研究如何將各種反映被測物件特徵的引數按照一定的對應關係轉換為易於傳遞的訊號，並提供給自動控制系統；自動化裝置涉及控制系統中的感測器、變送器、控制器、執行機構等，包括他們的整合化、智慧型化技術和可靠性技術。本學科培養從事各種檢測技術與自動化裝置的研究、開發、設計等方面工作的高階專門人才。
本專業方向主要研究工業自動控制裝置，系統可靠性評估及設計，控制系統的自動測試方法，資料資訊採集、傳輸、處理、轉換方法和相應裝置，新型感測器和儀表，感測器資料融合理論及應用，動態系統故障診斷技術，工業現場匯流排技術，高速企業網路組成及安全技術，新型大功率電子器件及應用，嵌入式系統的研究及相關產品的開發。
5．系統工程
「系統工程」是為了解決日益複雜的社會實踐問題而形成的從整體出發合理組織、控制和管理各類系統的綜合性的工程技術學科。系統工程以工業、農業、交通、軍事、資源。環境、經濟、社會等領域中的各種複雜系統為主要物件，以系統科學、控制科學、資訊科學和應用數學為理論基礎，以計算機技術為基本工具，以優化為主要目的，採用定量分析為主、定性定量相結合的綜合整合方法，研究解決帶有一般性的系統分析、設計、控制和管理問題。系統工程理2論及應用；系統分析、設計與整合；系統**、決策、**與效能評估；網路資訊科技、火控與指控系統技術；複雜系統資訊處理、控制與應用技術。
自動控制已經成為高技術的重要組成部分。當前，我國的經濟建設正在蓬勃發展，各行各業的經濟效益提高和技術的進步都與本學科密切相關。因此，加強本學科的建設，更多更好地培養本學科高層次綜合型人才，是我國社會主義建設的迫切需要。
6．企業資訊化系統與工程
為「控制學科與工程」一級學科下清華大學自主設定的二級學科。企業資訊化系統與工程專業方向以工業社會形成的經濟載體—企業為物件，研究應用資訊科技為其管理模式、經營模式、產品設計模式、生產製造模式改造的相關理論、技術、方法。因此本專業方向是在綜合控制、計算機、管理與機械等學科基礎上產生的交叉學科。
《工程學導論》 工程與科學
什麼是工程？大英百科全書將工程定義為 應用科學原理將自然資源，以優化的方式轉換成結構 機器 產品 系統及工藝，以 造福人類 的方法 工程是應用於實際的 科學的 符合數學法則 重視經驗 需要判斷力和常識的 藝術 關於工程與科學的關係，我在此借用西奧多 馮 卡門的表述 科學工作者 研究 現有的世界，工程...
《工程學導論》 工程與科學
什麼是工程？通俗易懂的說就是應用科學原理將自然資源，以優化的方式轉化成結構 機器 產品 系統及工藝，以造福人類的方法。工程是應用於實際的 科學的 符合數學法則 重視經驗 需要判斷力和常識的藝術。那麼工程與科學又有什麼關係呢？首先，人類 於自然。隨著人類社會的進步，人類產生了越來越多的認識自然甚至是改...
工程學導論 第二章 工程與科學
2 1 什麼是科學及科學思維？科學不僅僅是關於自然的事實 概念及有用思想的集合，而且是對自然的系統探索和研究。科學是探索 了解自然並揭示靠自然知識的方法 科學思維基於三個核心要素 基於或採用實驗的證據 進行邏輯推理以及對現有知識的質疑態度 包括自我質疑 避免過早結論 不固執己見 這三個要素是科學思維...