以运动体、流程工业、大型特种装备及其它新兴交叉领域为对象，针对复杂工业对象和过程，系统研究建模（包括机理建模、系统辨识与机器学习、软测量等）、控制（包括先进控制、鲁棒控制、非线性控制、模糊控制、随机控制，学习控制，安全控制、间歇控制、分级分布控制等）、智能优化与决策（包括智能优化、仿真优化、操作优化、调度优化、智能决策、知识工程等）、故障诊断与智能维护（包括故障诊断、容错控制、预测维护与实时
该学科以各种传感器为信息源，以数学与计算机为主要工具，探索对各种媒体信息进行处理、分类、理解并在此基础上构造具有某些智能特性的系统或装置的方法、途径与实现，以提高系统性能。模式识别与智能系统是一门理论与实际紧密结合，具有广泛应用价值的控制科学与工程的重要学科分支。
面向当今工业系统迫切需求的协同决策与智能控制，针对研究对象从简单系统发展到复杂系统以及正在过渡到智能系统的实际过程，依托智能无人系统和工业智能控制，以智慧城市为融合目标，重点探究群体智能协同决策机制，以构建智慧城市的信息物理融合交通能源系统，从而研究形成智能群体决策与控制理论体系。
以控制理论为指导，以电子技术和微型计算机等现代科学技术为基础，以软件和硬件综合为手段，结合人工智能领域最新发展，研究智能传感、检测与报警技术，主要包括危化品监测技术、生物医学信号检测、新型大功率电源变流技术、电子系统的故障检测与故障诊断、消费类数字电子技术及应用等。
以航空、航天、航海、车辆、机器人等智能无人系统为研究对象，以数学、力学、控制理论与工程、信息科学与技术、系统科学、人工智能技术、计算机技术、传感与测量技术、建模与仿真技术为基础，研究智能无人系统在复杂动态环境中的态势感知、任务和运动规划、综合导航、制导与智能控制、系统体系结构设计、以及群体智能博弈的理论和技术，为智能无人系统的智能、自主决策与控制提供技术解决方案。
利用系统论、信息论、控制论及人工智能理论和方法解决工业制造过程中的经营、管理、研发、生产、服务等技术问题。面向产品全生命周期，通过智能化的感知、人机交互式学习、自主决策和自动执行等技术，实现产品研发设计过程、制造过程和制造装备的智能化。从系统论的角度研究制造企业的结构模式、运行机制与技术体系；从信息论的角度研究其管理模式、经营模式、产品研发设计模式、生产制造模式的演化规律；从控制论和人工智能角度
以信息、控制、系统与智能技术、理论与思想为基础，研究生命系统在分子、细胞、表型和系统层面的信息规律，研究DNA、RNA、蛋白质等生物组学数据和健康医疗数据的信息处理和模式识别方法，研究以DNA分子为基本元件的合成基因线路与系统的分析、设计和人工合成技术及在智能化肿瘤靶向干预等方面应用，研究中医药的系统生物信息学基础和中医药现代化新理论与技术，研究机器学习与人工智能在精准健康和精准医学方面的应用。
以“脑观测”为切入点，构建多模态和多尺度的新型脑观测技术体系与仪器架构；以“脑机理”为着力点，架设链接脑结构与功能的桥梁，在微观、介观、宏观三个层次上研究重要脑功能的环路机理；探索脑精神性认知的智能特质，形成颠覆式的计算认知模型，筑建理论创新高地；深入研究认知智能的计算和迁移机制，集中突破类脑计算范式与架构瓶颈；着力探究脑神经疾病的病理，重点攻克阿尔兹海默症、帕金森病等疾病难题。
7月25日，由中国人工智能学会和杭州市余杭区人民政府主办的2020全球人工智能技术大会在杭州未来科技城拉开帷幕。中国工程院院士、中国人工智能学会理事长、清华大学信息科学技术学院院长、自动化系教授戴琼海受邀出席大会开幕式并致开幕辞，同时应邀做大会主旨报告。 出席开幕式的还有浙江省人民政府副省长高兴夫，杭州市委副书记、市长刘忻，杭州市委常委、余杭区委书记张振丰等领导，以及中国人工智能学会名誉理事长
脑与认知科学探索脑的结构与功能模型、意识机理与智能本质，揭示脑的物质性、精神性及其紧密耦合机制，是人类自我认识和自我超越的终极挑战。 清华大学脑与认知科学研究院（Institute for Brain and Cognitive Sciences, Tsinghua University，THUIBCS）面向交叉前沿科学问题，汇聚国内外顶尖人才，开展多层次、跨尺度、系统性原创研究。以“脑工程”为
多维多尺度计算摄像北京市重点实验室（Beijing Key Laboratory of Multi-dimension & Multi-scale Computational Photography，Tsinghua）于2013年6月依托于清华大学组建，由北京市科学技术委员会组织认定，戴琼海教授担任重点实验室主任,特聘高文院士为学术委员会主任，北京凌云光技术有限责任公司为实验室共建单位。产学研
2021年12月28日，自动化系在FIT楼多功能厅召开2021年干部述职会议，校党委组织部副部长邹欣出席会议并主持民主测评。自动化系70余位教职工参会，会议由自动化系党委书记张佐主持。 会议现场 系主任张涛从人事、教学、科研和外事、财务与行政等四个方面全面总结了自动化系一年来的工作成果。他表示，2021年自动化系各方面工作取得了长足进展，教职工队伍制度建设进一步完善，新增国家级人才计划资助和获得
2022年1月14日晚，自动化系冬奥志愿者座谈会暨出征仪式在中央主楼511会议室举行。自动化系主任张涛、党委书记张佐、副主任陈峰、学生组组长尚超、研工组副组长黄高出席座谈会，自动化系本科和研究生志愿者近20人参加座谈会暨出征仪式。 出征仪式现场 张涛首先表达了对同学们积极参加冬奥志愿者工作的认可和赞许。他分享了自己作为2006级班主任、鼓励支持本班同学参与2008年北京奥运会志愿工作的经历。他
由中国自动化学会教育工作委员会主办、合肥工业大学电气与自动化工程学院承办、安徽省自动化学会协办的第六届全国高校自动化教学院长（教学主任）会议于2021年9月24日-9月26日在安徽合肥融创铂尔曼酒店顺利召开。 本次会议主题为“面向高质量发展的自动化一流专业建设与人才培养”，主要围绕一流专业建设、创新型人才培养、一流课程与课程思政、实践教学与教材建设、高素质专业化教师队伍建设、专业认证与质控体系
