不同控制系统的输入与输出的数目是不同的．仅有一个输入与一个输出的系统称为单输入一单输出系统，简称为单变量系统．这只是从外部变量的数目而言，但系统内部变量可以是多种形式的．当系统的输入或输出变量的数目多于一个时，就称为多变量系统，它是现代控制理论研究的主要对象．在数学上，以状态空间法为基础来研究与分析多变量系统。