控制论基础（Control Theory Foundations）是一套用于反馈回路的控制原语集合，目标是在选择增益之前，先诊断延迟、噪声、饱和以及执行器命令冲突等问题。
用途
当某个可测量变量需要随时间跟踪设定值（如自动扩缩容的延迟目标、限流器的吞吐量、重试节流），或存在带可测延迟的反馈回路、观察到振荡或超调、需要抗积分饱和、被控对象存在死区或传输延迟时，可应用控制论。若是一次性决策、无反馈无设定值，应改用决策理论；若只是静态阈值规则，常量或滞回带更简单；若属于容量规划问题，应改用排队论；若被控对象模型未知且无法可靠测量误差，应先解决可观测性。
主要能力
技能以原语表形式列出多种控制原语及其解决的问题与关键参数：PID 控制（Kp、Ki、Kd）、反馈与前馈、可观测性与可控性（可控性矩阵秩、可观测性矩阵秩）、李雅普诺夫稳定性（V(x)、dV/dt < 0）、MPC（时域 N、代价矩阵 Q/R、约束边界）、卡尔曼滤波（过程噪声 Q、测量噪声 R、模型 A/B/C）、死区补偿（死区时间 L）、抗积分饱和（执行器上下限、跟踪常数 T_t）、增益调度（调度变量 σ、各工况增益表）、断路器与背压（失败阈值、超时、半开探测逻辑）、速率限制/令牌桶（填充速率 r、突发容量 b、每请求成本 s）、DeePC/行为系统（Hankel 矩阵 T、正则化 λ_g/λ_y、持续激励阶数）。
形式化理论支撑覆盖状态空间系统、经典反馈、稳定性理论、最优控制、鲁棒控制、自适应/非线性控制、随机估计、网络化/分布式控制、行为系统/Willems 基本引理、高级调节控制（ARC）等，并说明各理论适用的原语编号。
使用方式
每个原语在 references/primitives-overview.md 中展开，并在 assets/templates/control-theory/ 下有独立操作手册。当任务需要稳定性假设、状态空间推理或鲁棒性边界时，使用 references/formal-theory-map.md。技能还提供决策清单，按设定值跟踪、可预测扰动、状态可见性、执行器可达性、收敛证明、约束、噪声测量、传输延迟、有界执行器、工况变化、外部服务依赖、生产者-消费者队列等逐项判断应选用的原语。
适用场景
包括自动扩缩容抖动、控制器饱和后超调、预算节流、限流与重试节流、级联失败防护、多智能体系统的确定性冲突解决等。技能给出组合配方与工作流，并配有 ASCII 流程图。
限制与边界
技能明确列出反模式与误用边界：不可用民间常数调 PID；不可忽略执行器饱和；不可把延迟当作低增益处理；不可在假设之外宣称卡尔曼最优；不可未经验证模型就应用 MPC；不可只用断路器而无背压；不可因有最大步数就称智能体循环稳定。专家判断部分强调在明显振荡前识别不稳定回路，注意测量延迟陷阱，并说明多数软件“控制器”失败源于死区未建模、噪声未滤波、饱和无抗积分饱和三点。此外还讨论开环优于闭环的情形，如扰动完全可预测、测量本身缓慢昂贵或具有破坏性、执行器后果严重且在一个控制周期内不可逆时，宜采用前馈优先、反馈微调。