A folyamatok szabályozásának alapfeltétele a folyamat valamilyen szintű ismerete, a folyamat számítási modelljének megalkotása. A modell alapulhat a folyamat megvalósulási (főként fizikai) működésének reprezentációjából és a folyamat mérhető bemenő és kimenő jeleiből számítható identifikáló eljárásból. A jó gyakorlat a két megközelítést a modell-hipotézis javítása során folyamatosan hangolja össze.
Az input-output mérésen alapuló identifikálás bonyolultabb rendszereknél számos nehézségbe és értelmezési kétségbe ütközik, ezért főleg az általánosabb megközelítésű állapottér-reprezentációkat használjuk, azaz mindazon állapotjellemzők mérését és a modellekben elhelyezhető viszonyát, amiket számításba tudunk venni. A matematikai modell-reprezentáció ezeket az állapotviszonyokat folytonos folyamatokra alkalmazott analitikus függvényegyenletekben, általánosabban differenciáloperátor-függvényekben realizálja.