研究方向
隨機控制理論及其套用. 2001年5月至 2003 年7 月在台灣清華大學電機工程系做博士後研究，研究範圍涉及隨機系統的譜分析，隨機H∞控制和濾波器設計，機器人控制和量子系統的跟蹤控制等。 2006年6月至2006年9月在香港城市大學訪問（Research Fellow）, 2006年11月至2007年5月在新加坡南洋理工大學訪問（Visiting Research Scientist）。 2008年4月至2008年7月在中國科學院數學與系統科學研究院做訪問研究。
成就
作為項目主持人， 曾主持完成山東省自然科學基金“隨機控制及其在數理金融中的套用”；國家自然科學基金面上項目“非線性隨機不確定時滯系統的魯棒H∞控制和濾波器設計”，該項目結題評為“特優”； 山東省優秀中青年科學家科研獎勵基金 “非線性隨機H∞控制及其在機器人魯棒控制器設計中的套用”； 教育部高等學校博士學科點專項基金“非線性隨機H2/H∞控制及其相關問題的研究”. 目前正主持國家自然科學基金面上項目“連續和離散時間隨機系統的譜配置及其在H2/H∞控制中的套用”。 獲得山東省自然科學二等獎一項， 獲得教育部自然科學二等獎一項。張維海教授在隨機系統的分析與設計方面取得了一系列國際先進水平的成果， 在國際控制與信號處理的核心期刊IEEE Trans. Automatic Control, IEEE Trans. Signal Processing，Automatica，SIAM J. Control and Optimization ，以及國內一流期刊自動化學報，機械工程學報，控制理論與套用，套用數學學報等發表了大量的論文，有60多篇論文被SCI、EI收錄，有多篇論文成為隨機控制領域的高引用率論文，得到國內外同行公開而重要的評價。目前，張維海教授正致力於將隨機控制理論套用於系統生物學的基因調控網路設計，期望取得跨學科研究的重要成果。
主要研究
為隨機控制、魯棒控制、濾波器設計和估計、系統生物學等，現為山東科技大學控制理論與控制工程學科帶頭人。帶領團隊成員在隨機系統的基礎理論方面做出了國際先進水平的成果，先後完成和承擔國家國家自然科學基金項目7項、省部級項目6項；出版相關學術著作1部，在國內外刊物及會議發表學術論文180餘篇，其中被SCI、EI收錄檢索120多篇, 論文他引1000餘次，其中單篇他引最高次數達170 余次。目前擔任Asian Journal of Control副編輯，中國自動化學會控制理論專業委員會委員，台灣清華大學客座教授。2009年以首位獲得山東省自然科學二等獎和教育部自然科學二等獎各一項、獲得 2009年和2012年山東省高等學校自然科學一等獎2項。作為指導教師獲得山東省優秀博士學位論文兩篇（2013、2015）、山東省研究生優秀科技創新成果獎一等獎1項。2012年當選山東省第三屆優秀研究生指導教師。
2010年被評為山東省有突出貢獻的中青年專家，2012年當選為泰山學者特聘教授。
