Hầu hết mô hình toán học xây dựng bằng phương pháp lý thuyết cho các quá trình thực đều chứa các phương trình vi phân phi tuyến. Nhưng hiện nay đa số các phương pháp phân tích và thiết kế điều khiển đều dựa trên mô hình tuyến tính. Vì thế ta cần tuyến tính hóa xung quanh điểm làm việc bằng cách sử dụng khai triển Taylor.