自动控制在工业、农业、国防等领域的现代化中发挥着重要作用，随着数字计算机的迅速发展和普及，自动控制技术的应用日益广泛。

自动控制是指在无人直接参与的情况下，利用控制装置使被控对象自动地按预设规律运行。自动化技术是研究与实现自动化过程的方法和技术，是涉及机械、微电子、计算机等多领域的综合性技术。例如，RTO 废气燃烧炉控制系统中压力、温度与热量回收的再利用；化工生产中胶水原料供应系统的温度与压力自动维持恒定；数控机床按预定工艺程序自动完成车、铣、钻、切、削、磨、刨并自动装料卸料；机场跟踪雷达与指挥仪组成的飞机导航系统；火箭发射自动控制系统将运载火箭发射到预定轨道并准确回收等，都是自动控制技术的典型应用。

自动控制系统（Automatic Control Systems）指在无人直接参与下，可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控制系统。自动控制的对象是系统，而系统是由相互制约的各部分组成的具有一定功能的整体。例如，人体将食物转化为能量构成生物系统，自动化生产线产出产品构成工程系统，电脑屏幕上显示的股票行情构成交易系统等。能够对被控对象工作状态进行自动控制的系统称为自动控制系统。

一个自动控制系统包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口等部分。控制器输出经输出接口、执行机构加到被控对象上；被控量经传感器、变送器通过输入接口送回控制器，即构成典型的自动控制过程。

不同控制系统的传感器、变送器、执行机构不同，例如压力控制系统采用压力传感器，电加热控制系统采用温度传感器等。自动控制系统按控制原理的不同分为开环控制系统和闭环控制系统。

1. 开环控制系统

开环控制系统中，系统输出只受输入控制，控制精度和抑制干扰能力较差。其中按时间顺序进行逻辑控制的一种称为顺序控制系统，由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象组成。开环控制系统中被控量不需要反送回形成闭环。开环控制系统主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制，以及机械手和生产自动线。

2. 闭环控制系统

闭环控制系统建立在反馈原理之上，利用输出量与期望值的偏差对系统进行控制，可获得较好的控制性能，又称反馈控制系统。其特点是系统被控对象的输出（被控量）会反送回来影响控制器输出，形成一个或多个闭环。闭环控制系统有正反馈与负反馈：反馈信号与给定值信号极性相反为负反馈，相同为正反馈；一般闭环控制系统均采用负反馈，又称负反馈控制系统。

闭环控制系统的实例很多。例如水产养殖中养殖槽的水位自动控制系统，通过浮球阀的反馈与控制器中设定水位的比较，自动调整输出来使水位达到期望值；农业生产中食用菌种植密闭环境的恒温恒湿自动控制系统，通过温度、湿度传感器反馈的信号与设定值的比较改变控制器输出，使执行机构动作以控制温湿度，均属于闭环控制系统。

3. 阶跃响应

阶跃响应指将阶跃输入（Step Function）加到系统上时系统的输出；稳态误差指系统响应进入稳态后，期望输出与实际输出之差。控制系统性能可用“稳、准、快”描述：“稳”指系统的稳定性（Stability），系统欲正常工作首先必须稳定，从阶跃响应上看应当是收敛的；“准”指控制系统的准确性与控制精度，常用稳态误差（Steady-state Error）描述，即系统输出稳态值与期望值之差；“快”指控制系统响应的快速性，通常用上升时间定量描述。