《自動控制理論》是自動化專業重要的專業基礎課，也是自動化專業碩士研究生考試課程。它是由自動控制原理、現代控制理論、控制系統MATLAB仿真與設計三門課整合而成，其中控制系統MATLAB仿真與設計要求學生自學，貫穿于自動控制理論的授課之中。
本課程的主要特點為理論性很強，又與實際物理系統聯系緊密，因此要求學生具有較好的數學基礎知識，又有較強的系統分析能力和實際動手能力。具體地，要求學生掌握并靈活運用時域法、頻域法對系統進行分析與設計，為解決複雜工程問題打下基礎。
課程的教學目标包括：1.能根據系統的工作原理或實驗數據，采用實驗、數據分析、仿真模拟等科學方法建立合理的數學模型；2.理解與掌握系統動态性能、穩态性能與系統結構和參數的關系；3.根據系統的不可變部分及給出的性能指标，對系統進行綜合；4.能夠針對複雜工程問題，從宏觀角度建立起自動控制理論的基本框架，能夠利用MATLAB仿真軟件對控制系統進行建模、時域分析、頻域分析、系統綜合設計與應用；5.使學生具有利用計算機、控制理論等專業知識對實驗結果進行仿真分析、數據分析的能力。
課程的主講教師包括孫曉波、黃玲、鄧立為、袁麗英、李巍等教學骨幹教師，經過教學團隊9位教師的共同努力下，于2021年榮獲“黑龍江省第二批一流本科課程”（線下金課）。