依据国际及国内控制领域的研究动向并结合国家重大科技发展需求以及国民经济建设与发展需求，实验室确立了以复杂工程系统的测量与控制问题为主要研究内容。主要针对系统规模庞大、结构复杂、变量（参数）多、系统目标和约束多样的各类现代复杂工程系统对象，寻求新的有效方法和手段来进行系统的建模、分析、测量与控制的研究。研究成果可广泛应用于各类实际工程系统如石化、冶金、发电、机械、轻纺等制造系统，并可在电力、电信、交通等网络系统中有着广泛的应用背景，又能为新兴的物质与信息混合复杂系统提供信息获取、控制及协调等问题的解决方法。复杂工程系统测量与控制问题的解决不论是对控制学科的发展，还是对解决国家重大科技发展需求都是具有重大的理论与应用意义的，同时又极具挑战性。
目前实验室重点在以下3个方向开展理论研究和结合工程背景的实际应用研究：
(1)复杂过程系统的测量与控制；
(2)复杂网络化系统的信息获取与控制；
(3)复杂制造系统的分析、控制与决策。
