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控制系统的技术要求或性能指标通常是由用户或被控过程的设计制造单位提出的。控制系统设计者对此必须全面了解和掌控。这是控制方案设计的主要依据之一。技术要求必须切合实际。
控制系统的数学模型是对控制系统进行理论分析和设计的基础，只有用符合实际的数学模型来描述系统，尤其是被控过程，才能深入分析和设计系统的理论。因此，建立数学模型的工作就显得十分重要，必须给予足够的重视。模型的精度越高，越符合被控过程的实际，方案设计就越合理。
系统的控制方案包括系统的构成，控制方式和控制规律的确定，这是控制系统设计的关键。控制方案的确定不仅要依据被控过程的特性，技术指标和控制任务的要求，还要考虑方案的简单性、经济性及技术实施的可行性，而且须进行反复研究与比较后，才能指定出比较合理的控制方案。
在系统的控制方案确定的基础上，根据技术指标要求和系统的动，静态特性进行分析与综合，以确定各组成环节的相关参数。系统理论分析与综合的方法有很多，如经典控制理论中的频率特性法和根轨迹法。
系统仿真与实验研究是检验系统理论正确与否的重要步骤。许多理论设计中难以考虑的问题，可以通过仿真与实验研究加以解决，以便最终确定系统的控制方案和各环节的有关参数。
工程设计是在理论设计控制方案合理，各环节的有关参数确定的基础上进行的。它涉及的主要内容包括测量方式与测量点的确定、仪器仪表的选型与订购、控制室及仪表盘的设计、仪表供电与供气系统的设计、信号连锁与安全保护系统的设计、电缆的敷设及保证系统正常运行的有关软件的设计等。
工程安装是依据施工图对控制系统的具体实施。系统安装前后，均要对每个检测和控制仪表进行调校，并对整个控制回路进行联调，以确保系统的正常运行。
控制器的参数整定是在控制方案设计合理、仪表正常、系统安装无误的前提下进行的，是使系统运行在最佳状态的重要步骤。