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（1）线性连续控制系统
①恒值控制系统。该类控制系统的被控量通常被要求为一恒定值。在选矿领域所面对的控制系统大多属于这类系统，如磨矿浓度的控制、溢流粒度的控制，这些参数往往需要稳定在一个恒定的数值。
②随动系统。该类控制系统被控量跟随参据量变化，而参据量是一个按某种规律和要求随时间变化的函数。在选矿厂的全流程优化智能控制中有该控制方式的存在，例如，磨矿分级最优控制系统，不再将给矿量和给水量恒定在一个数值，而是根据磨机的运行状态、钢球的损耗、磨机功率等综合因素随机调节磨机给矿量和给水量。
③程序控制系统。该类系统是控制被控量按照事先设计好的程序变化。例如，化工厂中的反应釜，在升温时须分为几个阶段，且在升温过程中存在保温流程，这就需要控制系统按照设定好的升温方式对反应过程进行加温处理。
（2）线性离散系统
离散系统是指系统的某处或者多处信号为脉冲形式。目前所使用的计算机控制系统基本属于离散控制系统，以温度为例，在温度控制过程中，被控对象的温度变化是连续的，如果要计算机识别温度信号，则必须通过温度传感器将实际温度转变成一定数值的电压或者电流信号，而该信号为模拟量，仍不能被计算机所识别，因此需要模拟/数字转换器将模拟量转换为数字信号，在转换过程中，转换器存在采样周期，即每隔一定时间进行一次模拟信号的采集，这就导致所采集到的信号为具有一定周期性的离散信号。
在实际控制系统中，组成控制系统的元器件并非完全是线性的，例如，弹簧的刚度与其形变有关系，因此弹性系数 K 实际上是其位移 x 的函数，并非常值；电阻、电容、电感等参数值与周围环境（温度、湿度压力等）及流经它们的电流有关，也并非常值；电动机本身的摩擦、死区等非线性因素会使其运动方程复杂化而成为非线性方程。
在一定条件下，为了简化控制系统，可忽略这些元器件的非线性影响，将其视为线性化原件，除此之外，还可以利用切线法（小偏差法）对其进行线性化处理，如图1-5所示。
图1-5 小偏差线性化示意图
设连续变化的非线性函数为 y = f （ x ）。取某平衡状态 A 为工作点，对应有 y 0 = f （ x 0 ），当 x = x 0 +Δ x 时，有 y = y 0 +Δ y 。设函数 y = f （ x ）在（ x 0 ， y 0 ）点连续可微，则将它在该点附近用泰勒级数展开为：
当增量 x - x 0 很小时，略去其高次幂项，则有：
令Δ
y
=
y
-
y
0
=
f
（
x
）-
f
（
x
0
），Δ
x
=
x
-
x
0
，
则线性化方程可简记为Δ y = K Δ x ，略去增量符号Δ，便得函数 y = f （ x ）在工作点 A 附近的线性化方程为 y = Kx 。式中， K =[d f （ x ）/d x ] x 0 是比例系数，它是函数 f （ x ）在 A 点的切线斜率。对于有两个自变量 x 1 、 x 2 的非线性函数 f （ x 1 ， x 2 ），同样可在某工作点（ x 10 ， x 20 ）附近用泰勒级数展开为
略去二阶以上导数项，并令
可得增量线性化方程为：
式中
这种小偏差线性化方法对于控制系统的大多数工作状态是可行的。事实上，自动控制系统在正常情况下都处于一个稳定的工作状态，即平衡状态，这时被控量与期望值保持一致，控制系统也不进行控制动作。一旦被控量偏离期望值产生偏差时，控制系统便开始控制动作，以便减小或消除这个偏差，因此控制系统中被控量的偏差一般不会很大，只是“小偏差”。在建立控制系统的数学模型时，通常将系统的稳定工作状态作为起始状态，仅研究小偏差的运动情况，也就是只研究相对于平衡状态下，系统输入量和输出量的运动特性，这正是增量线性化方程所描述的系统特性。
控制系统的结构图是描述系统各元部件之间信号传递关系的数学图形，它表示系统中各变量之间的因果关系以及对各变量所进行的运算，是控制理论中描述复杂系统的一种简便方法，结构图既可用于线性系统，也可用于非线性系统。
控制系统的结构图是由许多对信号进行单向运算的方框和一些信号流向线组成的，它包含如下四种基本单元：
①信号线。信号线是带有箭头的直线，箭头表示信号的流向，在直线旁标记信号的时间函数或象函数，见图1-6（a）。
图1-6 结构图的基本组成单元
②引出点（或测量点）。引出点表示信号引出或测量位置，从同一位置引出的信号在数值和性质方面完全相同，见图1-6（b）。
③比较点（或综合点）。比较点表示对两个以上信号进行加减运算，“+”号表示相加，“-”号表示相减，“+”号可省略不写，见图1-6（c）。
④方框（或环节）。方框表示对信号进行的数学变换，方框中写入元部件或系统的传递函数，见图1-6（d）。
显然，方框的输出变量等于方框的输入变量与传递函数的乘积，即
因此，方框可视作单向运算的算子。
绘制系统结构图时，首先考虑负载效应，分别列出系统各元部件的微分方程或传递函数，并将它们用方框表示；然后，根据各元部件的信号流向，用信号线依次将各方框连接，便得到系统结构图。因此，系统结构图实质上是系统原理图与数学方程两者的结合，既补充了原理图所缺少的定量描述，又避免了纯数学的抽象运算。从结构图上可以用方框进行数学运算，也可以直观了解各元部件的相互关系及其在系统中所起的作用；更重要的是，从系统结构图可以方便地求得系统的传递函数。所以系统结构图也是控制系统的一种数学模型。
要指出的是，虽然系统结构图是从系统元部件的数学模型得到的，但是结构图中的方框与实际系统的元部件并非是一一对应的。一个实际元部件可以用一个方框或几个方框表示，而一个方框也可以代表几个元部件或者一个子系统，或者一个大的复杂系统。
一个复杂的系统结构图，其方框间的连接必然是错综复杂的，但方框间的基本连接方式只有串联、并联和反馈连接三种。因此，结构图简化的一般方法是移动引出点或比较点，交换比较点，进行方框运算将串联、并联和反馈连接的方框合并。在简化过程中应遵循变换前后变量关系保持等效的原则，具体而言，就是变换前后前向通路中传递函数的乘积应保持不变，回路中传递函数的乘积应保持不变。
（1）串联方框的简化（等效）
若传递函数分别为 G 1 （ s ）和 G 2 （ s ）的两个方框，设 G 1 （ s ）的输出量作为 G 2 （ s ）的输入量，则 G 1 （ s ）与 G 2 （ s ）称为串联连接，见图1-7（a）。
由于：
消去中间量 U （ s ）可得到：
则 G （ s ）= G 1 （ s ） G 2 （ s ）为该串联系统的等效传递函数，可用图1-7（b）的方框表示。
图1-7 方框串联连接及其简化
（2）并联方框的简化（等效）
若传递函数 G 1 （ s ）和 G 2 （ s ）有相同的输入量，而输出量等于两个方框输出量的代数和，则 G 1 （ s ）与 G 2 （ s ）称为并联连接，见图1-8（a）。
因为：
消去中间量可得：
则 G （ s ）= G 1 （ s ）± G 2 （ s ）为该并联系统的等效传递函数，可用图1-8（b）的方框表示。
图1-8 方框并联连接及其简化
（3）反馈连接方框的简化（等效）
反馈是自动控制系统一个重要的特征，即使用传感器将被控量的实时值采集后反馈到比较节点与系统输入值进行比较，反馈的传递函数一般用 H （ s ）来表示。有反馈的系统称为闭环控制系统，没有反馈的系统称为开环控制系统。
若传递函数 G （ s ）和 H （ s ）按照如图1-9（a）所示形式连接，则称为反馈连接。“+”号为正反馈，表示输入信号与反馈信号相加；“-”号则表示相减，为负反馈。
由于：
消去中间变量 E （ s ）和 B （ s ）可以得到：
其中 Φ （ s ）称为闭环传递函数，是方框反馈连接的等效传递函数，式中负号对应正反馈连接，正号对应负反馈连接，可用图1-9（b）的方框表示。
图1-9 反馈连接及其简化
（4）比较点和引出点的移动
在系统结构图简化过程中，为了进行方框的串联、并联或反馈连接的运算，需要移动比较点或引出点的位置。这时应注意在移动前后必须保持信号的等效性，而且比较点和引出点之间一般不宜交换其位置。此外，“-”号可以在信号线上越过方框移动，但不能越过比较点和引出点。