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除了致力推动我国造纸自动化进程外，孙优贤还一直在研究如何更好地解决工业过程自动化领域存在的困难和问题，使其在国民经济发展中发挥更大的作用。1999、2003年，孙优贤先后提出“中国工业过程自动化高技术产业化重大专项”和“中国工业自动化高技术产业化重大专项”，致力于促进我国工业自动化高技术的产业化，先后得到国家发改委批准实施。
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与大部分化自专业土生土长的教授不同，钱积新教授是个“特例”，他是在工作20多年后的1985年，才调入浙江大学工业控制研究所任教的。钱积新是清华大学电机系工业企业电气化与自动化专业1963年的毕业生，“文革”期间，周春晖、孙优贤等到兰州石油化工设计院调研时，与在那里工作的钱积新结下了友谊，并与他在专业发展的思路上有一拍即合之感，因而诚恳邀请他到浙江大学来。钱积新也非常想到浙江大学，1978年硕士研究生恢复招生，钱积新就报考了浙江大学“工业自动化”专业，并考了浙江大学第一名，但由于原单位不肯放，钱积新未能如愿。原单位为留住他派他出国进修，但钱积新放弃出国机会，铁了心要到浙江大学来。后来周春晖、孙优贤费了好大劲终于把钱积新调到浙江大学。
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钱积新的研究领域主要在工程系统的控制管理一体化、复杂系统的行为和模型研究以及控制系统的分析与综合等。2006年1月，钱积新等与华东理工大学合作研究的“大型精对苯二甲酸生产过程智能建模控制与优化技术”获国家科技进步二等奖。
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就这样，在周春晖、王骥程等老一辈浙江大学化自人的指导下，吕勇哉、孙优贤、钱积新等带领第二代化自人共同努力，浙江大学化自专业在改革开放后的20年内快速发展，成为全国化自专业唯一的“五星级学科”。
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1981年，以浙江大学化工自动化专业为基础建立的“工业自动化”学科点被国务院学位委员批准为我国第一批博士学位授予点，此时已担任浙江大学副校长的周春晖教授成为自动化学科首批博士生导师，浙江大学化工自动化专业开始有规模地培养硕士生和博士生。
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1988年，化自教研室进行了结构的改革，成立了工业控制技术研究所，下设4个研究室。同年，浙江大学工控所“工业自动化”学科点被国家教委评定为全国唯一的工业自动化国家重点学科。
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1989年，被国家教委确定为博士后流动站，后来该博士后流动站成为全国工业自动化唯一的优秀博士后流动站。
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1989年6月，经国家计委批准，利用世界银行贷款120万美元，筹建工业控制技术国家重点实验室，此为国家计委批准建设的第一批国家级高科技研究重点实验室之一。吕勇哉为主任，孙优贤、王树青为副主任，后来，由孙优贤任主任。浙江大学工业控制技术国家重点实验室1995年9月通过国家验收正式成立，王树青任主任。
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1991年，浙江大学工业自动化国家工程技术研究中心成立，这是全国高校中第一个国家工程技术研究中心。孙优贤担任工程中心主任，钱积新、褚健任副主任。
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1991年的一天，孙优贤和原浙江大学副校长胡建雄一起去向原国家教委主任朱开轩汇报学科建设情况，朱开轩听了他们的介绍后说：“我知道你们是全国唯一的‘五星级学科’。”从此“五星级学科”就这样叫响了。
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到上世纪90年代，浙江大学化自学科已确定了在国内的领先地位，当时只要一提工业自动化专业，大家就会想到浙江大学。并且随着控制、信息和计算机技术的迅速发展，浙江大学化自在学科建设方面也由原有的工业自动化拓宽至包括控制理论及应用、系统工程、模式识别和自动化仪表及装置等所有二级学科。应用领域也由原有的化工扩展到造纸、冶金、生化、电力、交通、空间和先进制造等领域。1995年，孙优贤当选为中国工程院院士。
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1997年，在工控所的基础上，加入化工系仪表教研室，浙江大学成立控制科学与工程系，孙优贤任系主任。当年，根据国务院学位委员会学科目录，原“工业自动化”学科更名为“控制理论与控制工程”，“自动化仪表与装置”更名为“检测技术与自动化装置”。
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“玉泉之翼”傲停空中一分钟
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2005年11月12日，成都市太平寺机场。由中国自动化学会机器人竞赛工作委员会和科技部高技术研究发展中心主办的“中国空中机器人大赛”正在紧张地进行，这是国内航空航天领域和智能控制领域最高水平的赛事之一，每年的比赛都成为国内高校和科研院在航空航天领域、智能控制领域所取得的最新科研成果的集中展示。
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浙江大学工业控制技术研究所的师生们带着他们研发的空中机器人“玉泉之翼”参加了这次比赛。当轮到“玉泉之翼”展翅时，博士生方舟给“玉泉之翼”下了升空指令，他从监控台上松开颤抖的双手，就开始一秒秒地计算着时间，10秒、20秒、30秒，40秒……“玉泉之翼”稳稳地在空中飞翔着，“一分钟了！”当比赛要求的1分钟计时结束时，“玉泉之翼”仍悬在空中，纹丝不动。所有观众兴奋地起立鼓掌。“你们怎么做到的？怎么做到的？”清华、北航、南航等航天航空专业领头高校的参赛队员，几乎要把“玉泉之翼”给拆开了看。方舟介绍说：“当时‘玉泉之翼’正在自主测算周围的环境状况，自行修正空中的位置、高度和姿态。”
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浙江大学工业控制技术研究所的师生们正在调试空中机器人“玉泉之翼”
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“这1分钟具有里程碑式的意义，它是中国空中机器人技术上零的突破。”清华大学航空航天学院副院长在比赛结束后这样评价“玉泉之翼”，因为它“首次实现了旋翼式空中机器人的自主悬停”。也就是说：这是中国空中机器人的“大脑”第一次在无人干预的情况下指挥了自己的行动。在这之前，所有的空中机器人都无法在空中实现自主悬停，不是无法在空中驻足片刻，就会在空中稍作停留便“随风而去”。
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进入21世纪，如何在科研上实现新突破，成为在国内处于领先地位的浙江大学控制理论与控制工程学科老师们思考的问题。他们的目光瞄准控制领域的一些难题，2001年，李平教授等带领研究生开始小型无人直升机的研发。李平说，直升机是个非常难的控制对象。空中机器人悬停，在有人操控的情况下都是高难度技术，要制造拥有人工智能、自行飞行（包括悬停）的直升机，更是难上加难。
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国内外对小型无人直升机（即旋翼式空中机器人）需求很大，除了军事上的运用外，在城市管理、高楼火灾、环境监测等民用领域都有广泛的运用价值。国内在小型无人直升机领域的研究与国外差距很大，尤其是在自动控制这一块。国内有关单位在小型无人直升机研制中自动控制这一块想购买国外的技术，但各个国家在这方面的控制都很严。
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小型空中机器人的研发门槛非常高，需要老师带着硕士生、博士生，组成研发小组持续地进行研究、开发，才能有所收获。不少研究生，为了能继续参与小型空中机器人的开发，放弃了优越的就职机会，留在浙江大学工控所攻读博士，继续做研发，先后已有20多名硕士生、博士生参与其中。
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现在“玉泉之翼”已能在空中持续自主飞行，直到机上带的燃料用完为止。李平介绍说，空中机器人越小控制难度越高，目前日本的空中机器人已经投入了民用，但体积大，售价十分高昂，具有自主飞行功能的空中机器人，售价至少在100万元以上。如果“玉泉之翼”能开发成功，成本就要低廉得多，目前的自主飞行样机在20万元以下，而且长度是日本空中机器人的1/3，大约1.3米左右。现在“玉泉之翼”用的是买来的航模，我们的下一步计划是自己造无人直升机。
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现在，国内已有一些单位到浙江大学工控所了解“空中机器人”技术，有从事环保工作的人士希望将来能应用空中机器人来代替人工去检测钱塘江的水质状况；电力部门则有意向让空中机器人从事高压线探伤工作，而目前应用需求最大的，就是航空摄影。2006年底，浙江大学工控所与浙江大学环境资源学院合作，承担了一项“863项目”，用空中机器人开展农业遥感技术的研究。
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经济建设和社会发展的很多领域都离不开自动化技术。进入21世纪，浙江大学控制理论与控制工程学科的研究方向，纵向已从原来工业过程的控制提高到企业的管理、调度层面，横向则扩展到城市交通的控制、优化以及智能楼宇、环境监控。李平介绍说，浙江大学控制理论与控制工程学科要把握国家科技、经济的发展方向，争取多承担一些大的国家课题，要继续站在国内同类学科的前面。据了解，去年浙江大学控制理论与控制工程学科拿到了6个国家“863项目”，每年的国家自然科学基金项目也有四五个，另外还承担一些国家产业化项目。
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理论与应用结合的典范