时域响应指以时间函数表达的动态系统输出信号及动态性能评估指标。在评定系统的动态品质或进行系统综合时，时域响应与输入密切相关。实际系统的输入可从物理上进行划分如转角、转速、电压、温度、压力等物理量。但时域响应更多指按时间变化规律，加入系统输入端的典型信号可以是如图3-1所示阶跃函数、斜坡函数、加速度函数、脉冲函数和正弦函数等。如果系统输入随时间等速变化则采用斜坡函数作为试验信号；若系统的输入随时间等加速变化则采用抛物线函数；如果系统的输入突变则采用阶跃函数；如系统的输入随时间往复变化则采用正弦函数；脉冲函数则常用于冲击输入场合。
图3-1 典型信号
（a）阶跃信号； （b）脉冲信号； （c）速度信号；
（d）加速度信号； （e）正弦信号； （f）随机信号
最常用到的输入信号为阶跃信号，实际系统中阶跃信号可以是突然改变输入轴的位置或控制对象突然加载或卸载等。图3-1（a）所示为阶跃信号。其数学表达式为
式中A为常数，当A＝1则称为单位阶跃函数，记作1［t］。
图3-1（b）的信号的数学表达式为
式中A为常数。当h→0时此信号成为理想脉冲函数。当A＝1时，
称为单位脉冲，记作δ（t）。
速度信号又称斜坡信号，如图3-1（c）所示，其数学表达式为
当A＝1时，称为单位斜坡信号。
等加速度信号又称抛物线信号，如图3-1（d）所示。数学表达式为
当A＝1时，称为单位加速度信号。
与速度信号、加速度信号相对应，阶跃信号又称为位置信号。与物理学中位置、速度、加速度不同量纲的物理量概念不同。位置信号、速度信号、加速度信号指输入信号的变化规律。如对于一个定位控制系统，输入信号量纲是位移量纲，位置信号、速度信号、加速度信号指输入信号中位移与时间的变化关系。
图3-1（e）所示的正弦信号也是系统分析和设计中使用的一种典型信号。很多实际随动系统经常在正弦作用下工作。一些连续且较平滑的信号，在幅值有限情况下可以展开成傅里叶级数，以各次谐波正弦信号的组合形式来表达。正弦信号比较容易复现，广泛应用在系统或元件的动态性能试验中。如果试验用的正弦信号的最大速度和加速度接近实际工作的最大速度和加速度，实验时系统满足系统品质指标，那么系统在其实际信号作用下也将满足系统品质指标。
正弦信号的数学表达式为
式中：θm为正弦信号的振幅；为初始相角；T为振荡周期。
对应有角速度和加速度
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