Thiết kế là quá trình bổ sung các thiết bị phần cứng cũng như thuật toán phần mềm vào hệ thống cho trước để được hệ thống mới thỏa mãn yêu cầu về tính ổn định, độ chính xác, đáp ứng quá độ,… Có nhiều cách thiết kế bộ điều khiển:

- Hiệu chỉnh nối tiếp

- Điều khiển hồi tiếp trạng thái ...