С помощью методов ТАР решаются две основные задачи: задача анализа САР и задача синтеза САР. В задаче анализа известны математическое описание САР и законы изменения во времени возмущающих и управляющих воздействий. Требуется найти закон изменения во времени регулируемой величины. В задаче синтеза известны законы изменения во времени возмущающих и управляющих воздействий и требования к поведению регулируемой величины. В ряде случаев известно также математическое описание объекта регулирования. Требуется найти математическое описание регулятора с целью его технической реализации (построения, настройки и эксплуатации). Очевидно, что вторая задача значительно сложнее первой уже в силу своей неоднозначности, поскольку одинаковое поведение регулируемой величины может быть обеспечено различными регуляторами.