一個自動調節系統的目的在于：當輸入量是xi，反饋量是xr時，使自動化過程EA的輸出量xe保持不變，這就是調節閥工作原理，如圖1所示。
當由于擾動量的作用使輸出量xe改變時，變送器T通過反饋量xr，把這個改變的信息送給調節器R；調節器按照xi與xr的極限偏差值進行調節，産生控制量xc；xc通過執行元件EE作用于自動化過程；在xc的作用下，xm發生變化，到過渡過程結束時，xm的變化補償了幹擾的影響，使被調參數重新回到給定值(這僅適用于無極限偏差的自動調節系統)。
圖2所示爲按極限偏差調節溫度的自動調節系統。實際上遇到的自動化系統比較複雜，但從執行元件來說，問題是一樣的。因此，現僅就這個自動化系統來進行研究。
首先可以看出，系統中有一個執行元件，通過它作用于被調節對象。根據控制信號值，執行元件改變自動化過程的輸人量。實際上，圖1中信號xm是調節因素，在大多數情況下它是流量(空氣、蒸汽、水、石油化工産品等)。調節流量最常用的執行元件是調節閥。
其次可以看出，自动化仪表包括变送器、调节器和执行元件。与被调节对象在两处连接，即在进口处与执行元件连接，在出口处与变送器连接。在自动化系统设计中，这两种连接使得设计复杂化。变送器只需从样本中选择。調節閥的选择必须进行大量计算，要考虑各个方面因素，如驱动方式、结构、工艺、经济性等。
如图3所示，調節閥由两部分组成：执行机构和调节机构。这是一个简单明了的調節閥工作原理图。
調節閥的输入是从调节器来的信号xc，一般取0.02～0.1MPa的气动信号或者是电动信号，而输出是工艺流程的流量。在气动信号xc的作用下，执行机构的阀杆移动H(mm)，这同时也是閥門的输入。阀杆行程H使阀瓣处在不同的位置，导致通过閥門的介质流通面积改变，从而有了不同的流量qv。由此得到通过閥門的流量与输入信号xc的关系。
在自动化系统中，調節閥具有一定的静态特性和一定的动态特性。調節閥的这些特性影响着自动化系统的稳定性和自动调节过程的品质。
調節閥有两种选择的可能：①线性的动态特性和静态特性；②带有某些特点的非线性动态特性和静态特性。
当自动化系统的其他元件组成一个线性子系统时，属于第一种情况。在这种情况下，为了不破坏自动化系统的线性，即在整个工作范围内，使调节过程具有同样的稳定性和品质特性，必须选择一个具有线性特性的調節閥。
当自动化系统的其他元件组成一个非线性子系统时，属于第二种情况。在这种情况下，要选择一个調節閥，以便通过它的静态特性来补偿其他元件的非线性，使整个自动化系统是线性的。
这两种情况在具有特殊性质的非线性自动化系统中都能遇到。一般地说，选择一个具有特定的静态特性或者是其他特性的調節閥，尤其是第二种情况下的調節閥选择问题，还没有足够的论著和阐述。
調節閥工作原理其实很简单，但是根据具体的工况要求和需要达到的控制目的，往往就比较复杂，所以清楚明白調節閥原理对设计、采购、调试等都有很大的帮助。
