学院聚焦复杂工业过程、城市交通、节能环保、公共安全等国家重大需求、京津冀协同发展和北京“四个中心”城市战略定位中重点领域的关键控制科学与工程问题系统展开科学技术研究，在复杂工业过程控制技术及装备、城市道路交通智能控制系统科学与技术、 智能检测技术与装置、网络化控制理论与应用、城市公共安全风险控制等领域已形成高水平科研团队和国家级科研成果。
1. 特大城市交通系统控制
从“控制”视角破解交通难题，创新多模式混态交通智能控制、异构信号系统融合、数据驱动信号控制等技术，根本上打破英、美等国技术垄断，研发北京市交通信号主控系统，参与制定交通信号控制协议唯一国家标准，保障08奥运会、09国庆阅兵等重大国事活动，为北京市交管局、北京市交委等单位科技成果转化60余项，经济效益近十亿元。
2. 网络化控制理论及应用
2001年获批首批北京市重点实验室、首都科技条件平台研发实验基地、中关村开放实验室副理事长单位，参与国际工业无线物联网Wireless Hart标准制定，在工业无线自组网、多总线协议转换与网络化控制技术领域具有国内领先水平。
与北理工联合建设网络化云控制平台
3. 复杂工业流程控制技术与装备
长期服务于我国复杂工业生产过程自动检测、参数辨识、动态多目标决策、智能控制 等方面的理论研究与技术装备研发，在工业电解铝生产模糊控制、回转窑节能控制等方面 水平达到国内先进，在烟气脱硫脱硝一体化控制、大功率板式污水处理臭氧发生器等工业 及城市水气污染治理相关核心技术的研发上取得突破性成果，先后获得省部级科技成果奖 6 项。科研成果已转化应用于首钢、中铝、金川等多家单位，完成科技项目达 110 余项， 直接和间接经济效益近百亿元。
研制的大功率板式臭氧发生器及脱硫脱硝脱汞一体化治理技术
4. 特种电源及分布式能源控制技术
在高压等离子气体放电控制、开关变换器建模与控制等领域达到国内领先水平，研发08年奥运主火炬电源控制器、集装箱检查系统X射线发生器、世界首个“柔性张北可再生能源直流电网”控制技术，服务2022年北京冬奥会。实现大视场模拟日光照明、高压CT安检等核心关键技术的国际突破，获得省部级科技进步奖3项。
电子束焊机高压电源系统 180kV 25mA安检CT专用高压电源
5. 高能效电机驱动及牵引控制
围绕城市公共交通系统的核心牵引驱动控制系统一体化设计、低载波比下牵引电机系统驱动控制和无速度传感器控制等技术难题，研制高效高性能电机牵引驱动控制装置，完成地铁无速度传感器异步电机、永磁电机牵引控制系统，实现地铁牵引核心技术的自主化，对城市地铁发展实现产生推动作用。
6. 城市区域公共安全与风险应急控制
2016年以来承担国家科技部重点研发计划项目8项（主持“公共安全风险防控与应急技术装备”、“重大活动食品安全风险防控”、“城市轨道系统安全保障技术”等项目1项、课题3项、子课题4项），纵向总经费3430万元。
