从事故障诊断、状态估计、容错模型预测控制、运动规划以及机器人技术相关研究，包括基于模型的方法和基于数据的方法。研究工作致力于解决控制系统的安全性与可靠性问题，主要的原创性学术贡献是提出了基于集分离趋势的主动故障诊断方法，并建立了该类方法的完整理论体系，解决了主动故障诊断的计算复杂性、与控制集成设计以及故障可诊断性等多个重要问题，从而开辟了一条全新的主动故障诊断技术路径。现任IEEE Senior Member、IEEE Control System Society (CSS) Senior Member、IEEE Systems, Man, and Cybernetics (SMC) Society Senior Member, Member of IEEE CSS Technical Committee on Robust and Complex Systems、Member of IEEE CSS Technical Committee on Manufacturing Automation and Robotic Control、Member of IEEE SMC Society Technical Committee on Fully Actuated System Approach、中国指挥与控制学会高级会员、中国自动化学会技术过程的故障诊断与安全性专业委员会委员、中国自动化学会预测控制与智能决策专业委员会委员、国际会议ICSTCC Conference Editorial Board等。已主持国家863、国家自然科学基金、广东省自然科学基金、深圳市基础研究等项目15项。已发表论文近90篇（以第一或通讯作者发表期刊论文50多篇，其中JCR一区47篇和ESI高被引2篇）, 包括控制领域两大顶级期刊IEEE Transactions on Automatic Control和Automatica论文超过20篇。已指导13位硕士生毕业，其中5位获得清华大学（北京市）优秀毕业生或清华大学优秀硕士学位论文荣誉和1位获得中国自动化学会优秀硕士学位论文荣誉。