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自动控制系统有多种分类方法，下面介绍几种主要的分类方法。

(1)按被控变量分为，温度、压力、液位、流量和成分等控制系统。

(2)按被控制系统中控制仪表及装置所用的动力和传递信号的介质分为，气动、电动、液动、机械式等控制系统，如机械式液位控制系统。

(3)按被控制对象分为，流体输送、设备、传热设备控制系统等。

(4)按调节器的控制规律分为，比例控制、积分控制、微分控制、比例积分控制、比例微分控制、比例积分微分控制系统。

(5)按系统功能与结构分为，单回路简单控制系统、常规复杂控制系统、先进控制系统和程序控制系统等。

(6)按给定值的变化情况分为，定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。

①定值控制系统。定值控制系统是一类给定值保持不变或很少调整的控制系统。这类控制系统的给定值一经确定后就保持不变直至外界再次调整它，系统的输出量也要求保持恒定。多数控制系统均属于此类系统。 

②随动控制系统。如果控制系统的给定值不断随机地发生变化，或者跟随该系统之外的某个变量而变化，则称该系统为随动控制系统。此系统要求其输出信号(被控量)以一定精确度跟随输入信号(给定值)而变化，故名随动系统。

 ③程序控制系统。给定值按事先设定好的程序变化的控制系统称为程序控制系统。

(7)按使用的数学模型分类。

①线性系统和非线性系统。

线性系统系统输入量与输出量之间的关系可用线性微分方程或线性差分方程描述的系统。若方程的系数与时间无关即为定常数，该系统又称为线性定常系统。若方程的系数值随时间t的变化而变化，则称该系统为线性时变系统。

非线性系统系统输入量与输出量之间的关系可用非线性微分方程或非线性差分方程描述的系统。