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Em determinadas situações, as abordagens de controle clássico não são suficientes para atender requisitos exigentes de projeto. Sistemas com múltiplas entradas e múltiplas saídas podem apresentar uma complexidade matemática elevada. Uma alternativa é descrever um sistema de equações em termos de n equações diferenciais de primeira ordem para serem combinadas em uma equação diferencial vetorial-matricial de primeira ordem.
Esta é uma abordagem de controle moderno baseada em:
Diagramas de Bode.
Carta de Nichols-Black.
Representação no espaço de estados.
Método do lugar geométrico das raízes.
Método de resposta em frequência.