主要研究方向：（1）工业过程的先进控制（主要PID自动整定，自适应控制，预测控制）与优化理论及其应用研究和开发工作，（2）伺服系统设计，综合与航天控制；（3）自动化装置与智能仪表的研制、开发。近年来已先后主持及主要参与过40多个研究项目，发表论文近百篇，项目经费累计近2000万元，获省级科技进步二等奖2项，三等奖6项，国家级新产品2项。

1、刘有飞,吴刚,王永,薛美盛,孙德敏，阶梯式模块多变量动态矩阵控制器及其在常压加热炉中应用，Proceedings of then 4rd World Congress on Intelligent Control and Automation,2002，2461-2464 [PDF全文]

2、孙德敏,薛美盛,吴刚,张志刚，推动先进控制与优化技术在过程工业中的应用，自动化博览2001年03期 [CAJ全文]

3、薛美盛,孙德敏,吴刚,张志刚，工业锅炉在线燃烧优化，化工自动化及仪表2001年05期 [CAJ全文]

4、汪兴轩,桂丙武,孙德敏，差动法在加热炉支路平衡控制中的应用，自动化博览2001年02期 [CAJ全文]

5、陶卿,曹进德,孙德敏,方廷健，基于约束区域神经网络的动态遗传算法，软件学报2001年03期 [CAJ全文]

6、陶卿,曹进德,孙德敏，基于线性规划的联想记忆神经网络模型，计算机学报2001年04期 [CAJ全文]

7、张利,孙德敏,张培仁,王永,杨兵，设施农业中的磷酸根浓度软测量研究，仪器仪表学报2001年S1期 [CAJ全文]

8、胡春雨，孙德敏，薛美盛，烟丝处理过程的先进控制与优化，Proceedings of then 3rd World Congress on Intelligent Control and Automation,2000，3549-3552 [PDF全文]

9、颜军,吴刚,孙德敏，集散控制系统中先进控制与优化的应用，微计算机信息1999年05期 [CAJ全文]

10、陶卿,方廷健,孙德敏，基于约束区域的连续时间联想记忆神经网络，计算机学报1999年12期 [CAJ全文]

11、孙德敏,张志刚,薛美盛,吴刚，自适应在线稳态优化方法及其在丙烯腈装置上的应用，自动化学报1998年01期 [CAJ全文]

12、孙德敏,李俊,李启斌，LAMOST系统中光纤定位板观测效率的仿真研究，天体物理学报1998年02期 [CAJ全文]

13、孙德敏,薛美盛,吴刚,张志刚，基于多元逐步回归分析的丙烯腈反应器在线优化控制，控制理论与应用1997年04期 [CAJ全文]

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省级科技进步二等奖2项，三等奖6项，国家级新产品2项