控制理论最初是由工程师建立并发展起来的，主要目的是调节机械系统的动力学行为.生物系统和机械系统都是广义上的动力系统，它们有很多相似之处.比如他们都是耗散的即需要能量来维持系统的运行，还有就是他们都有有限的生命周期即最终都会走向死亡.正因为这些相似之处，控制理论在几十年前就应用到生物系统的研究上了.本文以生物动力学为基础研究了具有阶段结构传染病的最优治疗和甘蔗瞑的最优综合害虫治理策略.我们的研究来源于现实的生物模型，所以得到的结果对现实有很强的指导意义.　　第二章，考虑到病人从感染到恢复需要一定时间，我们研究了一个具有时滞的阶段结构传染病模型.首先，我们分析了时滞对平衡点的稳定性的影响.其次，为了控制疾病的传播我们将药物治疗考虑进去，然后根据庞德里雅金定理解出最优的药物治疗方案.最后我们利用数值模拟进一步解释了得到的结果.　　第三章主要研究甘蔗瞑的综合治理策略.传统的害虫治理方法主要是喷洒农药，但是长期喷洒会产生一些副作用，比如对环境的污染、食物会产生药物残留、产生抗药性的害虫等等.针对这一情况我们提出了害虫的综合治理策略，主要包括生物控制即引入害虫的天敌来控制害虫的数量，并辅助一定量的农药.需要指出的是我们的方法并不是完全消除害虫，而是将它维持在一定的数量，这一数量会保证最多的经济收入.