電氣自動化控制理論的發展經歷了經典控制理論和現代控制理論兩個重要階段。經典控制理論主要研究單輸入單輸出線性時不變系統的分析和設計，以傳遞函數為基礎，在頻域內進行系統分析。常用的分析方法包括根軌跡法和頻域響應法。經典控制理論在工業過程中取得了廣泛應用，但其局限性在于難以處理多變量系統和非線性系統。
現代控制理論則采用狀態空間法，在時域內對系統進行建模和分析。它能夠處理多輸入多輸出系統、非線性系統和時變系統。狀態空間表示法通過一組一階微分方程描述系統動態特性，便于計算機求解和分析。基于狀態空間模型，發展了優控制、自適應控制和魯棒控制等重要分支，極大擴展了控制理論的應用范圍。隨著信息技術的發展，智能控制理論逐漸成熟。它不需要對象的精確數學模型，而是利用人工智能方法實現控制目標。模糊控制基于經驗和模糊邏輯，適用于難以精確建模的系統；神經網絡控制通過模擬人腦神經系統，具備學習和自適應能力；遺傳算法則模擬自然進化過程，用于優化控制參數。當前控制理論正朝著網絡化、智能化的方向發展。網絡控制系統通過通信網絡連接傳感器、控制器和執行器，但引入了時延和數據包丟失等問題；信息物理系統將計算資源與物理對象深度融合，實現實時感知和動態控制；學習控制系統能夠從運行數據中自主學習，不斷完善控制性能。這些新興理論正在推動電氣自動化技術向更高水平發展。
