自动控制系统的组成千差万别，所完成的控制任务也不尽相同，但可以按不同的分类方法，将其分为各种不同的类别。例如，按控制方式可分为开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统；按元件类型可分为机械系统、电气系统、机电系统、液压系统、气动系统、生物系统等；按系统功能可分为温度控制系统、压力控制系统、位置控制系统等。

为便于研究自动控制系统的实质，确定正确的研究方法及选择合适的数学工具，重点讨论几种最基本和最常用的分类方法。

（1）按输入量变换规律分类

①恒值控制系统。恒值控制系统的输入量为常值，要求系统在扰动存在的情况下，输出量保持恒定。因此，恒值控制系统的任务就是要克服各种扰动对系统的影响而保持输出量为恒值。前述介绍的自动恒温控制系统和直流电动机闭环调速系统均为恒值控制系统。此外，工业控制中的过程控制系统（输出量为温度、流量、压力、液位等生产过程参量）也都为恒值控制系统。

②随动控制系统。随动控制系统又称伺服系统或跟踪系统，其输入量是预先未知的随时间任意变化的函数，要求输出量能够迅速而准确地跟随输入量的变化。因而，随动控制系统的任务是在各种情况下保证输出量以一定相度和速度跟随输入量的变化而变化。武器系统中的火炮跟踪系统、雷达导引系统，机械加工设备的伺服机构，天文望远镜的跟踪系统等都属于随动系统。

③程序控制系统。程序控制系统的输入量是按照预定规律随时间变化的函数，如数字控制机床、机械手控制系统等。

（2）按组成系统元件特性分类

①线性系统。组成控制系统的所有环节（或元件）均为线性元件，即其输入/输出特性都是线性的，这样的控制系统称为线性系统，线性系统可以用线性微分方程（或差分方程）来描述。在线性系统中，环节（或元件）参数不随时间变化的控制系统称为定常系统（或时不变系统）；参数随时间变化的控制系统称为时变系统。

②非线性系统。组成控制系统的所有环节（或元件）中，至少有一个为非线性元件，其他为线性元件，这样的控制系统称为非线性系统。

（3）按系统信号性质分类

①连续时间系统。系统中所有信号都是时间 t 的连续函数的控制系统称为连续时间系统，简称连续系统。

②离散时间系统。信号传输过程中存在间歇采样、脉冲序列等离散信号的控制系统称为离散时间系统，简称离散系统，其运动规律可用差分方程描述。