飛行器制導控制與模擬方向：突出國防、航天特色，積極投入國家大科學工程、國家高新工程、國防重大專項、裝備預先研究等國家級重要科技攻關專案的研究中。以各類先進飛行器研究為應用領域，重點開展（1）多飛行器協同制導控制理論與方法研究；（2）臨近空間防禦制導控制理論與方法研究；（3）基於多自由度動量交換的姿態控制方法及應用研究；（4）基於多物理場的飛行器半實物模擬關鍵技術；（5）空天飛行器制導控制系統設計、評估與最佳化技術研究；（6）複雜系統建模、模擬與評估技術研究；（7）飛行器地面模擬與測試技術研究。在相關方向上培養本領域的高素質創新人才，培育高水平科學研究成果。

魯棒控制理論及航天應用方向：面向國家需求，為國防、航天、航空和國民經濟建設服務，立足於魯棒控制理論研究和航天技術發展的前沿，把魯棒控制理論方面的最新成果應用於航天飛行器的制導與控制，同時從航天飛行器控制需求中提煉理論問題，重點開展（1）魯棒控制系統和受限控制系統的引數化設計理論；（2）高超聲速飛行器控制系統的引數化設計方法；（3）面向複雜任務的衛星姿軌控制技術；（4）衛星編隊和組網的控制和最佳化理論研究。

網路控制理論及方法方向：緊密結合複雜生產製造過程一體化控制以及衛星編隊控制等實際應用背景，重點開展（1）網路環境下工業生產過程一體化執行最佳化控制系統的建模；（2）網路環境下資料採集、傳輸與處理過程的機理分析與描述；（3）網路環境下工業生產過程一體化執行控制系統穩定性與效能指標分析；（4）網路環境下系統資料資訊的傳輸機理特徵研究及資料的預測與補償；（5）複雜工業生產過程系統的網路一體化執行最佳化控制系統的建模；（6）網路環境下一體化執行最佳化控制系統的控制器設計。

生物醫學檢測與影象處理方向：該方向屬新興交叉學科方向，是國內外自動化領域的一個新興熱點方向，契合國家需求和國際發展，重點開展（1）高效能醫學超聲檢測與診斷方法研究；（2）高速鐵路新型聲發射傷損檢測技術研究；（3）無線手持和穿戴式超小型化超聲成像系統研究；（4）航天員超聲醫學整合檢測方法研究；（5）高光譜隱性飛行器及空間垃圾探測技術研究；（6）系統可靠性與故障診斷方法研究；（7）智慧檢測與成像技術研究。

汽車電子控制理論及方法方向：該方向在車輛動力學與控制、新能源汽車能量最佳化與控制等研究基礎上進一步解決未來汽車分散式控制和智慧化控制問題，研究複雜系統建模與高精度運動控制方法，主要研究方向包括：（1）高效能車輛動力學控制，研究具有更高效能的電氣化底盤協同控制方法；（2）電動汽車分散式協調控制，研究電動汽車動力系統能效最佳化與協調控制方法；（3）汽車智慧化控制，研究未來汽車在車聯網形勢下的自主駕駛和車輛間協同控制方法。