非线性系统理论是控制与系统学科研究生要掌握的非常重要知识，学习这门课有助于使学生了解在复杂系统分析与控制的基本方法和最新发展。本课程原内容包括：非线性动力系统基本理论，系统分叉与混沌现象，微分几何控制理论，混沌同步、控制与信息安全，非线性系统频谱分析与故障诊断，非线性辨识方法，非线性系统的综合理论。
为了使这们课更有吸引力，拟增加一些实际工程应用案例，包括：大型装备故障诊断、机器人非线性控制、混沌与信息加密；同时，也增添一些反映近年来新发展的教学内容，包括：基于OFRF的频谱分析、非线性粒子滤波器、反步设计方法等内容。
修订后教学主要内容（其中加黑处为新增添的内容）：
（一）非线性控制系统研究现状与主要方法
1. 非线性系统动态特征
2. 现有研究方法综述
（二）非线性动力系统基本理论
1．非线性动态系统数学描述
2. 动力系统
3. 线性化流及中心流形定理
4. 吸引子与吸引域
(三) 非线性动态系统分叉与混沌
1. 结构稳定性
2. 非线性系统的分叉
3. 混沌的定义与数值分析方法
4. 吸引子重构与目标检测
5. 分形理论及在非线性信息处理中的应用
(四) 混沌控制方法
1. 控制系统中的非线性复杂现象
2. 混沌系统的诱导与控制方法
3. 混沌的同步与信息加密算法
(五)非线性控制系统的频域分析法
1. Volterra 级数模型和广义频率响应函数
2.多项式类非线性系统的GFRF递推算法
3.基于GFRF 的频率响应分析
4.基于OFRF的频谱分析方法
(六) 非线性系统的辨识方法及故障诊断
1. 离散化NARMAX 模型, Volterra 级数模型
2. 最小二乘估计算法及总体最小二乘法
3. 基于GFRF模型的非参数频域辨识算法
4. 基于非线性频谱分析的故障诊断方法
5. 大型装备故障诊断案例
(七) 非线性滤波
1. 非线卡尔曼滤波
2. 重要性采样
3．非线性粒子滤波器
4. 粒子滤波器的应用
(八) 非线性系统综合方法
1. 频域逆系统自适应方法
2. 反馈线性化
3. 反步设计方法
4. 三轴运动转台控制案例
5. 机器人非线性控制案例
