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受控系统是系统控制论的主要研究对象。按照所研究问题的对象范围，受控系统可分为三大类：工程系统、自然系统和社会系统。
工程系统是人类为了生活、生产和科学研究等目的而由人工建造的系统。二十世纪以来，特别是工程控制论(钱学森,1954)这门学科形成以后,人们已经建造了成千上万种不同用途的工程系统。它们的不间断的、可靠的运行，构成了当代人类社会文明的支柱。几乎每一个工程系统都是人工可控的。公元前256～前251年在四川岷江流域上修建的都江堰水利工程,公元前214年秦始皇修建的万里长城，是中国古代著名的工程系统。在近代史上建成最早，对社会生产和生活影响最大的是电力系统和公共通信系统。前者负责能量的传递，后者保证社会生活中信息的交换。现代世界上最大的电力网拥有两亿千瓦的发电能力、一万亿度电能的年传输能力，为数亿人民的生产、生活和其他活动不间断地供应电力。为保持如此巨大的系统稳定可靠地运行，必须采用集中和分散相结合的控制方式，完成状态监视、负荷调度、自动保护、事故处理以及计价收费等管理方面的事务。巨型电力系统的建设和运行实践，对系统控制论这门学科的形成和发展起了历史性的推动作用。
通信系统是现代社会须臾不能离开的受控工程系统。从十九世纪末个人之间的专用电话到Now由上亿个用户组成的全球性通信网的历史是一种典型的工程系统的发展史。由成千上万个分散控制的信息交换中心和由电缆、微波、光纤、卫星等连接而成的信号传输网络，把数亿个用户井然有序地编织于一个系统之中，使任何两个或一组用户之间在几秒钟内即可互通信息，这是现代科学技术的一项重大成就。一门研究信息计量、信息传输和信息处理的科学──信息论(C.E.香农，1940)是从通信系统的实践中提炼和发展出来的，它的概念、理论和方法已被广泛应用于其他领域。信息论已成为系统控制论的理论基础之一。定量研究服务系统行为的学科──排队论(A.K.埃尔朗，1948)也起源于通信系统中电话交换站的工作实践。
地球上的生态系统和生物系统是由大自然演化而成的自然系统。早在人类出现以前，它们已经历了不少于五亿年的演化史。科学技术的进步使我们有可能认识它们的行为，并对其演化进程施加某种影响。例如，扩大和保护陆地的植被、控制大气污染等，都是人类能动地影响生态系统的有效措施。按照达尔文的以物竞天择为主要内容的进化论所理解的生物系统，人们必定无力对它的发展施加影响。但是二十世纪生物科学的巨大进步，使我们对生物系统的行为有了相当深入的了解，从而有可能对它施加一定的控制。关于遗传基因──脱氧核糖核酸(DNA)的分子结构的发现(J.D.沃森和F.H.C.克里克，1953）以及在细胞工程和分子生物学中一系列新的突破，使人类已能在细胞和分子水平上控制生物种的遗传，改造已有的物种和创造新种，影响和控制个体的发育。早在人类诞生之前由大自然创造的生物界，正在变成人力可以控制的系统。研究对生物遗传性能进行控制的学科称为生物控制论。
包括生产、消费和积累过程的社会经济是最重要的社会系统。资本主义社会早期的经济学家认为社会经济系统应该是无需政府干预的自由市场经济。二十世纪二十年代末从美国开始的全世界经济大萧条的灾难使人们认识到，即便是资本主义的经济系统也必须由政府施加适度控制，才能减轻自由市场经济本身所蕴涵的极大危险性。社会主义经济学则认为，对社会主义经济必须进行宏观控制才能保证全社会的协调发展，同时还应该充分利用市场经济的特点，发挥个人、集体和企业的能动性。这样，在任何制度的社会中，社会经济活动是人类必须和能够施加控制的系统。
