因为研究一个
自动控制系统，除了对系统进行定性分析外，还必须进行定量分析，进而探讨改善系统稳态和动态性能的具体方法。控制系统的运动
方程式（也叫
数学模型）是根据系统的动态特性，即通过决定系统特征的物理学定律，如机械﹑电气﹑热力﹑液压﹑气动等方面的基本定律而写成的。它代表系统在运动过程中各变量之间的相互关系 ，既定性又定量地描述了整个系统的动态过程。因此，要分析和研究一个控制系统的动态特性，就必须列写该系统的运动方程式，即数学模型。
没有数学模型就无法把实际情况中的变量和定量代入计算来预测和控制系统的运行，所以必须要建立数学模型来分析和研究。