控制科学与工程作为研究生阶段的主干学科，涵盖了多个深入研究领域。具体来说，它包括以下二级学科专业：控制理论与控制工程，致力于动态系统的精确控制；检测技术与自动装置，专注于设备的自动化监控与操作；系统工程，研究系统设计与优化；模式识别与智能系统，探索人工智能和机器学习的应用；导航、制导与控制，涉及航空航天领域的精确导向技术；企业信息化系统与工程，着重于工业自动化与信息技术的融合；以及极具前沿性的生物信息学，应用到生物学与计算机科学的交叉领域。

在本科阶段，部分院校也设有“控制科学与工程”专业，但常常以“自动化”为名称出现。这就好比学科的金字塔结构，一级学科如文科下的历史学，再细分到二级学科近代史学，例如湖南近代史研究方向。这个学科分类有助于我们理解不同层次的专业深度和研究方向，每个方向都有其独特的研究内容和应用前景。