На первом этапе анализа и синтеза систем используется детерминированная постановка задачи, т.е. модели объекта и регулятора известны и параметры их постоянны.
Следующие факторы в реальной системе вносят неопределенность в постановку рассматриваемой задачи:
- несовершенство математической модели, в том числе наличие неизвестных или неучитываемых динамических эффектов;;
- вариации параметров системы в рамках технологических допусков;
- наличие эффектов запаздывания (временной задержки);
- изменение положения рабочей точки системы;
- шумы измерительных систем;
- неизвестные и(или) случайные внешние возмущения с неизвестными статистическими характеристиками ;
Цель синтеза робастной системы: обеспечение требуемого качества системы независимо от изменения или неопределенности параметров модели, включая модели внешних возмущений.
Определение: система, обладающая допустимыми изменениями качества при изменении или неточности ее модели, называется робастной.
Далее будем использовать понятие неопределенностей или неопределенных значений параметров системы.
Модель реальной системы управления представлена на рис.1
Рис. 1.  Схема системы управления
Как видно, имеются следующие неопределенности системы:
•Шумы
•Аппаратурные ошибки
•Возмущающие силы и моменты
Обобщенная схема системы управления, представленная на рис.2, включает следующие составляющие, которые можно разделить на две группы: внутренние и внешние параметры.
Рис. 2.  Структурная схема типовой системы управления
Внутренние параметры, обладающие в той или иной мере указанным свойством неопределенности (в скобках указаны передаточные функции):
•объект управления G(s);
•регулятор (аппаратная реализация) Gc(s);
•датчики Gd(s);
•устройства приема команд (на уровне модели будем рассматривать, как входной фильтр) Gp(s).
Анализ схемы рис.1 показывает, что самой существенной неопределенностью обладает объект управления, в данном случае, ЛА, параметры которого существенно меняются с высотой, скоростью движения (число Маха), динамическими параметрами движения (скос потока и др.) и т.п. Указанные факторы можно выделить в две группы - неучтенная динамика и параметры, подверженные изменению.
Внешние параметры:
•шумы измерений (датчики) N(s);
•возмущения (возмущающие силы и моменты) D(s);
•непредсказуемые входные воздействия (рис.1 – поведение объекта R(s).
Очевидно, что качество робастной системы должна слабо зависеть от изменений внутренних и внешних параметров, перечисленных выше. Так что мы по существу имеем дело со свойствами чувствительности системы к различным факторам, особенно к тем, которые не учитываются на этапе проектирования системы.
Вариации параметров могут быть как малыми, так и существенными. Оказывается, что при малых изменениях параметров в качестве меры робастности можно использовать дифференциальные чувствительности.