该学科方向以工程领域内的控制系统为主要对象，以数学方法和计算机技术为主要工具，研究各种控制策略及控制系统的建模、分析、综合、设计和实现的理论、技术和方法。控制理论是学科的重要基础和核心内容；控制工程是学科的背景动力和发展目标。学科范围包括：各种控制理论、工程控制问题及其他相关领域的控制及自动化问题。
学院在该学科方向已取得博士授予权，在过去的几年里承担了多项国家及省部级项目，取得了一批重要的成果。承担的“火电厂厂级运行性能在线诊断及优化控制系统”荣获2006年国家科技进步二等奖；“火电厂厂级优化控制与管理系统”荣获中国电力科技一等奖；承担的国家863项目“先进控制策略在大型火电机组DCS中的应用及控制软件包的开发”荣获中国电力科技二等奖和北京市科技进步二等奖；承担的国家电力公司重大科技项目“300MW燃煤机组非线性建模与控制算法研究”荣获中国电力科技二等奖；承担的“大型单元机组智能化协调控制系统”获内蒙古自治区科技进步三等奖。这些项目已在国内大型火电机组推广应用，产生了巨大的经济效益和社会效益。近年来，继863项目“超超临界机组运行状态监测与优化控制系统”获批准后，再次与国电集团联合承担了国家863重大项目“火电行业大型超超临界机组成套控制系统”。该项目致力于国产自动化控制系统应用于1000MW超超临界发电机组，该项目的顺利实施将标志着我国在工业自动控制高端领域取得了重大突破，对改变我国重大技术装备自动控制系统被国外产品垄断的局面具有重要影响。
在理论方面，本学科的应用基础研究已初步形成特色，在国际、国内著名学术刊物上发表了500余篇高水平的研究论文。公开出版了十余部具有影响的学术专著。