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Nell'Ingegneria di controllo, la Teoria del controllo è un sotto-campo della Matematica che si occupa del controllo di sistemi dinamici continuamente operativi in processi e macchine ingegnerizzati. L'obiettivo è sviluppare un modello di controllo per monitorare tali sistemi utilizzando azioni ottimali, senza ritardi, o overshoot e garantendo stabilità di controllo.

Per fare questo, è richiesto un controller con il comportamento correttivo necessario. Questo controller verifica la variabile di processo controllata e la confronta con il riferimento o il set point. La differenza tra il valore attuale e desiderato della variabile di processo, chiamata segnale di errore o errore SP-PV, è applicata come feedback per generare un'azione di controllo omde portare la variabile di processo controllata sullo stesso valore del set point. Altri aspetti studiati sono controllabilità e osservabilità. Su questo si basa il tipo avanzato di automazione che ha rivoluzionato la produzione, gli aeromobili, le comunicazioni e altri settori. Questo è il controllo di retroazione, che di solito è continuo e consiste nel prendere le misure usando un sensore e fare aggiustamenti calcolati per mantenere la variabile misurata entro un intervallo impostato mediante un “elemento di controllo finale”, come una valvola di controllo. ¹⁾