自動化控制系統按控制原理的不同，自動控制系統分為開環控制系統和閉環控制系統。
開環控制系統
在開環控制系統中，系統輸出只受輸入的控制，控制精度和抑制干擾的特性都比較差。開環控制系統中，基于按時序進行邏輯控制的稱為順序控制系統；由順序控制裝置、檢測元件、執行機構和被控工業對象所組成。主要應用于機械、化工、物料裝卸運輸等過程的控制以及機械手和生產自動線。
閉環控制系統
閉環控制系統是建立在反饋原理基礎之上的，利用輸出量同期望值的偏差對系統進行控制，可獲得比較好的控制性能。閉環控制系統又稱反饋控制系統。
按給定信號分類，自動控制系統可分為恒值控制系統、隨動控制系統和程序控制系統。
恒值控制系統
給定值不變，要求系統輸出量以一定的精度接近給定希望值的系統。如生產過程中的溫度、壓力、流量、液位高度、電動機轉速等自動控制系統屬于恒值系統。
隨動控制系統
給定值按未知時間函數變化，要求輸出跟隨給定值的變化。如跟隨衛星的雷達天線系統。
程序控制系統
給定值按一定時間函數變化。