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Andrea Serrani ha conseguito nel 1993 la laurea in Ingegneria Elettronica, e nel 1997 il dottorato di ricerca in "Sistemi Artificiali Intelligenti" all'Università di Ancona. Dal 1994 al 1999 è stato borsista Fulbright alla Washington University di St. Louis, MO, USA, dove ha conseguito i titoli di Master of Science e Doctor of Science in "Systems Science and Mathematics", rispettivamente nel 1996 e nel 2000. Dal 2002 al 2024 è stato docente presso la Ohio State University, Columbus, OH. Dal 2024 è professore ordinario all'Università di Bologna.
L'attività di ricerca del Prof. Serrani si articola nel campo della teoria dei sistemi e del controllo (in particolare, del controllo nonlineare, adattativo e geometrico) con applicazioni nell'ambito dei sistemi aerospaziali e robotici. È co-autore di una monografia scientifica e di oltre 150 pubblicazioni in riviste scientifiche e atti di convegni internazionali. È stato direttore responsabile della rivista IEEE Transactions on Control Systems Technology. Attualmente ricopre la carica di Vice Presidente per le Attività Editoriali della IEEE Control Systems Society, e fa parte del collegio dei reggenti della società.