事實(shí)上，所有泵管和系統(tǒng)都不同程度地具有非線性特性，例如飽和特性、死區(qū)特性、間隙(滯后)特性、摩擦特性、繼電器特性和平方律特性。因此，實(shí)際系統(tǒng)通常是非線性的，描述系統(tǒng)運(yùn)動的微分方程是非線性微分方程。非線性微分方程的求解相當(dāng)困難。此外，由于存在各種類型的非線性特性，因此沒有通用的解析解方法。一些非線性特征具有不連續(xù)點(diǎn)、斷點(diǎn)或非單值關(guān)系。這些非線性特征被稱為嚴(yán)重非線性特征或本質(zhì)非線性特征。具有本質(zhì)非線性特征的系統(tǒng)只能用非線性理論來處理。在工作中，控制系統(tǒng)的每個變量與其平衡值的偏差通常很小。因此，對于具有非本質(zhì)非線性特征的系統(tǒng)，可以用小偏差線性化的方法來代替原來的非線性微分方程進(jìn)行線性微分方程的小偏差線性化，從而得到近似的線性微分方程。這是通過在平衡工作點(diǎn)附近將非線性函數(shù)展開成泰勒級數(shù)并省略增量的高階項(xiàng)來實(shí)現(xiàn)的。控制系統(tǒng)有很多種，組成系統(tǒng)的泵管和部件更加多樣。但是不管是機(jī)械的、電氣的還是液壓的。只要它們具有相同的泵管模型，它們就具有相同的物理本質(zhì)和相同的運(yùn)動規(guī)律。另一方面，從數(shù)學(xué)的角度來看，像方程(3-3)或方程(3-6)所表示的傳遞函數(shù)總是可以分解成有限類型因子的乘積。在這個有限的因素類別中，每一個都描述了輸入和輸出之間的典型運(yùn)動規(guī)律。具有這種典型運(yùn)動規(guī)律的輸入泵管和輸出之間的連接稱為典型連接。因此，掌握這些典型環(huán)節(jié)的運(yùn)動規(guī)律將會給系統(tǒng)動態(tài)特性的研究帶來極大的便利。