桂卫华教授在国家节能降耗减排的重大战略需求牵引下，紧紧围绕我国有色金属工业生产能耗高、资源消耗大和环境污染严重等瓶颈问题，长期致力于复杂有色冶金过程控制理论和技术的研究，提出了复杂有色冶金过程智能优化控制理论和方法，突破了大型高强度铝合金构件制备重大装备自动化的关键技术，研发了系列化的智能优化控制系统，成功应用于铜、铝、铅、锌等主要有色金属生产过程，成效显著。为提升我国有色冶金工业自动化水平、促进新型工业化进程作出了突出贡献。荣获：国家科技进步二等奖3项（2项排名第1，1项排名第2）；省部级科技进步奖13项；授权国家发明专利13项；软件著作权12项；出版专著4部；发表学术论文被SCI 收录82 篇、EI 收录430 篇；湖南省教学成果一等奖1项（排名第1）；“何梁何利基金科学与技术奖”、“全国优秀教师”、“湖南省十佳师德标兵” 、“中国有色金属工业优秀科技工作者” 和“中国过程控制技术贡献奖”。

主要科学技术成就和贡献包括：

1. 建立了复杂有色冶金过程智能集成建模的体系结构，提出了智能集成优化控制的技术框架，形成了以智能优化方法为核心的集成优化控制技术和软件平台，成果的工业应用极大地促进了我国有色金属企业高质量低成本与节能降耗目标的实现。

针对复杂有色冶金过程能耗高、环境恶劣、反应机理复杂、难以实现过程优化控制等问题，创新性地提出了智能集成的体系结构与优化控制的技术框架，形成了具有一定普遍意义的复杂有色冶金过程智能建模方法与优化控制技术，开发了一系列有色冶金过程的优化控制系统，成功应用于实际工业生产过程中。如研发的锌电解综合优化控制系统应用于我国最大锌湿法冶炼企业—株洲冶炼集团，实现了大型锌冶炼电解生产与供电整流的综合优化控制，整流效率由0.95提高到0.98，整流效率稳定在0.978以上，居国内同行业之冠，降低电能损耗3000万kwh/年，减少电费支出5900万元/年，降低吨锌电耗4.8%，确保了电解生产的安全可靠优化运行，为锌冶炼自动化技术水平的提升及企业的节能降耗减排做出了重要贡献，经济效益达7642万元/年。成果“智能集成优化控制技术及其在锌电解和炼焦配煤过程中的应用”2004年获国家科技进步二等奖（排名第1）。

 2. 提出了大型高强度铝合金构件制备重大装备的智能控制技术，开发了相应的智能控制系统，大幅提高了我国大型航空航天构件制备的精度，攻克了影响我国航空航天构件质量和航空航天器安全的技术瓶颈，为我国载人航天和国防杀手锏工程作出了贡献。

大型高强度铝合金构件是飞机、火箭、导弹等航空航天器的重要组成部分，万吨模锻水压机和大型立式淬火炉是制备大型高强度铝合金构件的重要装备。针对大型高强度铝合金构件形状复杂、成型精度高、变形力大、热处理难，其构件制备装备的自动化技术严重制约构件质量的难题，自主研制万吨模锻水压机和大型立式淬火炉智能控制方法，形成了具有自主知识产权的铝合金构件制备重大装备智能控制技术，研发的铝合金构件制备重大装备智能控制系统成功应用于我国最大铝加工基地—西南铝业集团万吨模锻水压机和大型立式淬火炉，降低电耗8.3%，提高了作业率和成品率，

使我国大型航空航天构件制备自动化技术水平跃入世界先进行列，为企业成为波音公司的供应商提供了支撑技术，经济效益达4210万元/年。相关技术在我省的中汽长电股份有限公司、长沙日立汽车电器有限公司等得到推广应用。成果“大型高强度铝合金构件制备重大装备智能控制技术与应用” 2007年获国家科技进步二等奖（排名第1）。

3. 提出了铜冶炼全流程自动化关键技术，研发了铜冶炼全流程综合自动化系统，显著提高了生产效率和资源利用率，降低了能耗、减少了环境污染，使我国铜冶炼的自动化技术水平跃入世界先进行列。

针对铜冶炼矿源复杂、炉况波动大，造成资源利用率低、能耗高的问题，提出了基于多模型智能协调的铜闪速炉冰铜温度、冰铜品位、渣中铁硅比、铜转炉吹炼终点等指标的预测技术，机理模型与数据驱动相结合的操作模式优化方法，研发了具有自主知识产权的铜精矿配料、气流干燥、铜闪速熔炼、转炉吹炼等主流程工序的操作优化技术，形成了铜冶炼全流程自动化关键技术。研发的铜冶炼生产综合自动化系统应用于我国最大、世界第三大铜冶炼厂—江西铜业集团，使冰铜温度控制精度由1215±35℃提高到1215±10℃，提高冰铜品位0.5%，降低渣含铜0.1%，重油消耗降低3.4%，降低配料成本3%，铜转炉冷料处理量增加9.98%，吹炼终点预测误差小于3分钟，经济效益达5039 万元/年。成果“铜冶炼生产全流程自动化关键技术及应用”2010 年获国家科技进步二等奖（排名第2，技术总负责）。

4. 致力于提升有色金属工业自动化与信息化水平，有力地促进了我国有色金属工业的科技进步。

围绕制约我国有色金属工业发展的能源、资源和环境问题，长期深入研究有色冶金过程控制的理论和方法，形成了一批关键技术，出版了我国第一部系统论述有色冶金过程控制问题的专著《复杂有色冶金生产过程智能建模、控制与优化》。主编了《有色金属进展》（1996－2005）大型丛书的第十卷《有色金属工业自动化与信息化》，为利用自动化与信息化技术实现有色金属工业节能减排、产业结构优化和技术升级指明了研究方向，有力地促进了我国有色金属工业的科技进步。带领团队建成“有色冶金自动化”教育部工程研究中心和“有色金属工业信息化与自动化”有色金属行业工程技术研究中心，形成了有色冶金自动化工程技术研究、人才培养和信息交流平台，已成为复杂有色冶金过程控制的基础理论研究、关键技术攻关和高水平人才培养的重要基地。对提升我国有色金属工业自动化与信息化水平、促进有色金属工业的科技进步作出了突出贡献，桂卫华教授获何梁何利基金科学与技术奖，中国有色金属工业优秀科技工作者。

5. 狠抓学科建设和高层次人才培养，为我国有色金属工业人才培养及新型工业化建设做出了贡献。

中南大学信息学科相对材料、冶金、机械等优势学科来说，学科基础比较薄弱。桂卫华教授任院长期间，狠抓学科建设，提出了突出重点、以点带面、协调发展的学科布局，使得学院教学、科研和学科建设各个方面取得了跨越式发展：2003年，以桂

卫华教授作为主要学术带头人的“控制科学与工程”学科全票通过获得一级学科博士点授予权；2007年获得2个国家重点学科，其中 “控制理论与控制工程”学科又以全国排名第一获得国家重点学科，取得了国家重点学科零的突破；增加一级学科硕士点5个、一级学科博士点1个、省级重点学科3个、省级重点专业2个、一级学科博士后科研流动站2个，成立“有色冶金自动化”教育部工程研究中心。注重学院高层次人才培养和引进工作，新增长江学者3人、芙蓉学者2人、培养国家杰青2人、湖南省杰青4人、教育部新世纪人才8人，大大提升了中南大学信息学科在全国高校的影响力。

主讲《工业大系统理论及应用》、《复杂过程控制技术及应用》等课程5门，先后培养博士后11名，博士42名，其中留学博士2名，硕士82名，其中留学硕士1名，为我国有色金属行业（如中国铝业集团、株洲冶炼集团、江西铜业集团、西南铝业集团等）培养了一批高层次人才。在教学过程中，始终坚持教学改革、注重创新能力培养，主持完成的“自动化创新人才培养的改革与实践” 2006年获湖南省教学成果一等奖，2007年获“全国优秀教师”称号。