自动控制系统是由对象、测量元件、控制器、执行器组成的。要达到预期的目的，首先就必须了解和掌握对象及系统各环节的静态、动态特性，如时间常数、放大系数、滞后时间等参数。现仅谈对象的时间常数的问题。
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什么是对象的时间常数
以温度控制为例，如有台蒸汽热水器，当把蒸汽阀门突然开大时，加热的蒸汽压力会升高，使蒸汽流量增加，即有了一个阶跃变化，这时流入对象的热量增多。在一开始流出的热水由于还未得到充分加热，其水温还较低，带出的热量也较少，热量就会在热水器中积累，使水温快速上升，随着器内水温的不断上升，水带出的热量也在逐渐增加，由于流入热量不变，热水器内的水温的上升速度就会逐渐缓慢下来，最终流入与流出的热量相等，温度就稳定下来并达到新的平衡。

                                                图1  输入、输出与时间的关系曲线
 
这个变化过程，用输入和输出分别与时间的关系曲线表示，如图1所示，从该反应曲线可看出，输出的变化速度在初始点最大，以后逐渐下降最后为零。反应曲线是反映对象动态特性的一个特定常数。其大小反映了对象受干扰后，被调参数达到新的稳定值的快慢。可通过反应曲线来定义时间常数：在阶跃作用下，完成全部变化量的63.2%所需的时间就是时间常数T。
 
进一步认识时间常数
首先，从RC电路来认识时间常数，输入信号电压E作阶跃变化后，将有电流通过电阻R对电容C充电，而RC的乘积就叫做时间常数T。在t=T=RC时，输出信号完成全部变化量的63.2%，时间常数T=RC在电路中非常实用，也是仪表工所熟悉的。RC环节的概念不只限于电路，对于工艺参数温度、压力、液位对象都可进行类比。
 
其次，还可从其他侧面来定义时间常数，如工艺参数在阶跃作用下，如保持初始速度，达到新的稳定态值所需的时间也是时间常数。
 
对于有些对象，如物料的混合过程，PH的中和反应等，这时用RC来分析就不直观，但可把T理解为平均停留时间。
 
以上对象可用阻容环节来描述，都可用传递函数来表述：G（S）=K/TS+1
 
时间常数的测定
时间常数的测定可以在生产现场进行，即在被测对象上加入各种干扰信号，或者改变阀门的开度来产生干扰信号。因为是在生产现场进行，所以干扰要有一 定的限度，否则影响生产或出事故就不好了。
 
现场测定最常用的是反应曲线法，在测定时将给定信号作一阶跃变化，或者把阀门开度作突然的改变。而输出参数可用记录仪把反应曲线记录下来。
 
测定前尽量使生产处于正常稳定的工作状态，而反应曲线的初始点就是输入参数开始作阶跃变化的时间，把这一时间在记录仪上作个标记。在相同条件下最好进行两次以上的测定，看其重合程度，理想的当然就应该是重合的。对记录仪的精度、反应速度、采样时间等要有所选择，在条件许可的情况下，尽量选择最好的。
 
反应曲线的数据处理
反应曲线测得后，可通过计算获得所要的数据。如果测定的反应曲线一开始就有一定的斜率，而不是从零开始慢慢上升，即初始速度不等于零，则该对象就是一阶特性的，假设反应曲线的初始速度等于零，则被测对象的特性就是二阶及以上的。
 
反应曲线的数据处理，教科书上大都采用图解法来求取被测对象的相关据，采用图解法求取时间常数的过程很繁杂。因此在生产现场大多采取直接看曲线来估算的方法，现举个例子如图2所示，从图可看出这是一个有自衡的对象，其相关参数计算如下：
时间常数：T=14-4=10（min）
滞后时间：τ=2（min)）
放大倍数：K=10℃/0.04MPa=25（℃/MPa）

                                                    图2  反应曲线法估算被控对象时间常数