主要從事復雜系統智能優化控制方面的研究工作,在污水處理過程智能特征建模、自組織模糊控制和多目標智能優化等方面取得了創新性理論和實用技術,打破了國外技術壟斷,解決了城市污水處理行業的多個瓶頸問題。主持國家自然科學基金優秀青年科學基金項目、國家自然科學基金青年科學基金項目、北京市科技計劃項目等國家級和省部級項目10余項。研究成果以第一作者(或通訊作者)在IEEE Transactions on Industrial Electronics、Automatica等刊物上發表學術論文60余篇(SCI收錄42篇);撰寫專著1部;申請美國/中國發明專利41項(授權31項),獲得授權軟件著作權28項;獲教育部科技進步一等獎、吳文俊人工智能科學技術進步獎一等獎、中國產學研合作創新成果科技進步一等獎等。