自动控制： 在无人直接参与的情况下，利用控制装置，使工作机械、或生产过程(被控对象)的某一个物理量(被控量)按预定的规律(给定量)运行。
最常见的控制方式有三种：开环控制、闭环控制和复合控制。对于一个具体的系统，采取什么样的控制手段，应根据具体的用途和目的而定。
系统的控制作用不受输出影响的控制系统称为开环控制系统。 在开环控制系统中，输入端和输出端之间，只有信号的前向通道而不存在由输出端到输入端的反馈通路。
下图所示的直流电动机转速控制系统就是一个开环控制系统，它的任务是控制直流电动机以恒定的转速带动负载工作。 
工作原理是： 调节电位器 的滑臂，使其输出给定参考电压 。 经电压放大器电压放大和功率放大器功率放大后成为 ，送到电动机的电枢端，用来控制电动机的转速。在负载恒定的条件下，直流电动机的转速 与电枢电压 成正比，只要改变给定电压 ,便可得到对应的电动机转速 。
在这个系统中，
被控对象为直流电动机
被控量为电动机的转速 ，也称为 系统的输出量或输出信号。
给定量（系统的输入量）为参考电压
只有输入量 对输出量 的单向控制作用，而输出量 对输入量 却没有任何影响和联系，称这种系统为开环控制系统。
该系统的系统结构图如下，图中用方框代表系统中具有相应职能的元部件；用箭头表示元部件之间的信号及其传递方向。
电动机负载转矩 的任何变动，都会使输出量 偏离希望值，这种作用称之为 干扰或者扰动。
开环控制系统精度不高和适应性不强的主要原因是缺少从系统输出到输入的反馈回路。若要提高系统的控制精度，就必须把输出量的信息反馈到输入端，通过比较输入值和输出值，产生偏差信号，该偏差信号以一定的控制规律产生控制作用，逐步减小以至消除这一偏差，从而实现所要求的控制性能。
系统的控制作用受输出量影响的控制系统称为闭环控制系统。
下面看一个例子：温度控制系统
由其工作原理图可以看出其工作原理：
煤气在管道中通过阀门进入到混合器中与空气混合形成可燃气体，可燃气体通过管道进入加热炉内点燃燃烧，燃烧产生热量，在给定的条件下，产生的热量通过对流、辐射，最后达到一个热传递的动态平衡状态，就能维持加热炉内的温度在一个固定的温度。
在理想条件下，当阀门的开度开到一定的程度下，管道中煤气的流量是一定的，与空气混合后进入加热炉内产生的热量是一定的，可以维持固定的温度；通过实验可以得出阀门的开度与加热炉内温度的对应关系，这样就可以实现自动控制：在没有人直接参与的情况下，把阀门调到相应温度的位置，在理想条件下炉温就维持在相应的温度。
实际的系统都不是理想的，比如说进入管道的煤气压力并不恒定，存在误差；另外，随着季节的变化，热传递效率也不同，夏天可能温度高一些，但是冬天温度又低一些，总之不是恒定的。
为了提高系统的精度，在炉内放置热电偶把炉温感受为电势信号，电势和温度成线性关系，感受出的电势信号 比较弱，通过放大器给出电压 ， 表面上是一个电压量，但是实际上反应出的是炉子内的温度。当炉子内温度达到要求的温度后， 表现出一个相应的值，在给定电位计处将 标出来，使其值与 相等，则此时给定电位计电刷的具体位置则表征的是要求的炉内温度。
然后电位计处电刷的位置不动，当炉内温度是要求的温度时，热电偶感受出的电势经过放大后的 和 是相等的，夹在电动机处放大器输入端口的电位差等于0，电动机输入端口的电位差等于0，电动机不动阀门也不动，停留在原始的状态，温度也还是要求的温度；当炉内温度低于要求温度时， 减小，而 不变，则电动机处放大器输入端口产生电位差，则电动机输入端口有电位差，电动机工作，带动阀门向开启的方向旋转，增加进气量，当温度达到要求温度，电位差消失，电动机停止工作，系统处于一个新的平衡状态。
系统结构图中各符号的意义：
由其工作原理图又可以得出该系统的系统结构图：
首先回顾一下 自动控制 的含义：在无人参与的情况下，使被控对象的被控量按给定量的规律运行。
在该系统中：
被控对象： 加热炉
被控量： 温度，温度就是描述这个加热炉工作状态的物理量。
给定量： 给定电位计给出的电压 ,表述的是希望炉温达到的理想温度
被控对象加热炉内的被控量温度由阀门控制的燃气进入量 直接影响,阀门的开启的大小由减速器控制，减速器由电动机带动，电动机靠放大器放大的电位差 转动,而 由热电偶感受出的电势信号 通过放大器给出电压 和给定电位计给定的 决定。
由于采用了反馈回路，使信号的传输路径构成了闭环，并按偏差产生控制作用，用以减小或消除偏差的控制系统，称为闭环控制系统，或称反馈控制系统。
同理，可由函数记录仪的工作原理图给出其系统结构图：
注意：图中
函数记录仪系统结构图：
负反馈原理： 将系统的输出信号引回输入端，与输入信号相比较，利用所得的偏差信号进行控制，达到减小偏差、消除偏差的目的。
注意： 在系统主反馈通道中，只有采用负反馈才能达到控制的目的。若使用正反馈，将使偏差越来越大，导致系统发散而无法工作。
闭环系统工作的本质机理是： 将系统的输出信号引回到输入端，与输入信号相比较，利用所得的偏差信号对系统进行调节，达到减小或偏差的目的。这就是负反馈控制原理，它是构成闭环控制系统的核心。
闭环（反馈）系统的特点：
（1）系统内部存在反馈，信号流动构成闭回路
（2）偏差起调节作用
| 开环控制系统 | 闭环控制系统 | |
|---|---|---|
| 相同点 | 在两种系统中，输入量和输出量都存在一一对应关系 | 在两种系统中，输入量和输出量都存在一一对应关系 |
| 不同点 | ||
| 只有输入量对输出量产生控制作输出量不参与系统的控制，系统没有抗干扰能力 | 闭环系统中，除输入量对输出量产生控制作用外，输出量也参与系统的控制，系统有抗干扰的能力 | |
| 从控制结构上看 | 开环系统只有从输入端到输出端（从左向右）的信号传递通道，称为 正向通道 | 闭环系统中，除正向通道外，还 必须有从输出端到输入端（从右向左）的信号传递通道，使输出信号也参与控制作用，该通道称为 反向通道 |
| 为了检测偏差，必须直接或间接地检测出输出量，并将其变换为与输入量相同的物理量，以便与给定量相比较，得出偏差信号。所以闭环控制系统必须有 检测环节、给定环节和比较环节。 |
一般来说，开环控制系统结构简单，成本较低。开环控制系统的缺点是控制精度低，抑制干扰能力差，而且对系统参数变化比较敏感，一般用于可以不考虑外界影响或精度要求不高的场合，如洗衣机、电烤箱、步进电机控制及水位调节等。
在闭环控制系统中，不论是输入信号的变化，或者干扰的影响，或者系统内部的变化，只要是被控量偏离了规定值，都会产生相应的作用去消除偏差。因此，闭环控制系统抑制干扰能力强，与开环控制相比，系统对参数变化不敏感，可以选用不太精密的元件构成较为精密的控制系统，获得满意的动态特性和控制精度。但是采用反馈装置需要添加元部件，造价较高，同时也增加了系统的复杂性。如果系统的结构参数选取不适当，控制过程可能变得很差，甚至出现振荡或发散等不稳定的情况。
反馈控制只有在外部作用（输入信号或干扰）对控制对象产生影响之后才能做出相应的控制。尤其当控制对象具有较大延迟时间时，反馈控制不能及时调节输出的变化，会影响系统输出的平稳性。前馈控制能使系统及时感受输入信号，使系统在偏差即将产生之前就注意纠正偏差。将前馈控制和反馈控制结合起来，构成复合控制，它可以有效提高系统的控制精度。
