Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho ta hiểu sâu các quan hệ bên trong quá trình liên quan trực tiếp tới các hiện tượng vật lý, hóa học hoặc sinh học. Một mô hình lý thuyết được tiến hành chi tiết cho ta xác định được tương đối chính xác cấu trúc của mô hình.