一個(gè)系統(tǒng)，在零初始條件下，其輸出響應(yīng)與輸入信號(hào)施加于系統(tǒng)的時(shí)間起點(diǎn)無關(guān)，稱為非時(shí)變系統(tǒng)，否則稱為時(shí)變系統(tǒng)。

特性隨時(shí)間變化的系統(tǒng)，又稱變系數(shù)系統(tǒng)。火箭是時(shí)變系統(tǒng)的一個(gè)典型例子，在飛行中它的質(zhì)量會(huì)由于燃料的消耗而隨時(shí)間減少；另一個(gè)常見的例子是機(jī)械手，在運(yùn)動(dòng)時(shí)其各關(guān)節(jié)繞相應(yīng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是以時(shí)間為自變量的一個(gè)復(fù)雜函數(shù)。

時(shí)變系統(tǒng)的特點(diǎn)是，其輸出響應(yīng)的波形不僅同輸入波形有關(guān)，而且也同輸入信號(hào)加入的時(shí)刻有關(guān)。這一特點(diǎn)增加了分析和研究的復(fù)雜性。對(duì)于時(shí)變系統(tǒng)來說，即使系統(tǒng)是線性的,也只能采用時(shí)間域的描述。描述的基本形式是變系數(shù)的微分方程或差分方程。時(shí)變系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析比定常系統(tǒng)要復(fù)雜得多。在工程中，應(yīng)用最廣的是所謂凍結(jié)系數(shù)法，這一方法的實(shí)質(zhì)是在系統(tǒng)工作時(shí)間內(nèi)，分段將時(shí)變參數(shù)“凍結(jié)”為常值，從而可分段地把系統(tǒng)看成為定常系統(tǒng)進(jìn)行研究。通常，凍結(jié)參數(shù)法只對(duì)參數(shù)變化比較緩慢的時(shí)變系統(tǒng)才有效。對(duì)時(shí)變系統(tǒng)控制的一個(gè)可能的方案是，在采用估計(jì)器對(duì)參數(shù)進(jìn)行在線估計(jì)的同時(shí)，采用適應(yīng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制。

在工程中，應(yīng)用最廣的是所謂凍結(jié)系數(shù)法，這一方法的實(shí)質(zhì)是在系統(tǒng)工作時(shí)間內(nèi)，分段將時(shí)變參數(shù)“凍結(jié)”為常值，從而可分段地把系統(tǒng)看成為定常系統(tǒng)進(jìn)行研究。通常，凍結(jié)參數(shù)法只對(duì)參數(shù)變化比較緩慢的時(shí)變系統(tǒng)才有效。對(duì)時(shí)變系統(tǒng)控制的一個(gè)可能的方案是，在采用估計(jì)器對(duì)參數(shù)進(jìn)行在線估計(jì)的同時(shí)，采用適應(yīng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制。

時(shí)不變系統(tǒng)是輸出不會(huì)直接隨著時(shí)間變化的系統(tǒng)。

如果輸入信號(hào) 產(chǎn)生輸出y(t)，那么對(duì)于任意時(shí)間延遲的輸入 將得到相同時(shí)間延遲的輸出  。

如果系統(tǒng)的傳遞函數(shù)不是時(shí)間的函數(shù)，就可以滿足這個(gè)特性。 這個(gè)特性也可以用示意圖的術(shù)語(yǔ)進(jìn)行描述

如果一個(gè)系統(tǒng)是時(shí)不變的，那么系統(tǒng)框圖與任意延時(shí)時(shí)刻的框圖都是可以互換的。

為了表明如何確定系統(tǒng)是時(shí)不變系統(tǒng)，我們來看兩個(gè)系統(tǒng)：

系統(tǒng) A:

系統(tǒng) B:

由于系統(tǒng) A 除了x(t)與 y(t)之外還顯式地依賴于 t 所以它是時(shí)變系統(tǒng)，而系統(tǒng) B 沒有顯式地依賴于時(shí)間 t 所以它是時(shí)不變的