최소제곱법 전달함수 선형화를 통한 선응답 기반 제어기 튜닝 방법 및 시스템이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 선응답 기반 제어기 튜닝 방법은, 제어기 튜닝 시스템이, DCS(Discrete Control System) 폐루프 피드백 시스템의 운전 데이터를 취득하는 단계; 제어기 튜닝 시스템이, 취득한 운전 데이터를 기반으로 전달함수 모델링을 위한 최적화를 수행하는 단계; 제어기 튜닝 시스템이, 최적화 결과를 기반으로 플랜트의 모델을 계산하는 단계; 및 제어기 튜닝 시스템이, 계산 결과에 따라 튜닝을 진행하는 단계;를 포함한다. 이에 의해, 최소제곱법 선형화 방식을 이용하여 노이즈가 심한 비선형 시스템에 대한 노이즈를 제거하여 튜닝을 할 수 있으며, 선응답 기반 제어기 튜닝으로 기존의 trial and error 방식에서의 불필요한 시운전을 줄이고, 시간을 단축 할 수 있다. 더불어, 복잡한 피드백을 가지는 시스템에 대한 해석과 해석하기 복잡한 시스템에 대한 튜닝 및 모사를 할 수 있으며, 선응답 결과를 바탕으로 미세하고 제어가 어려운 시스템을 튜닝시 발생할 수 있는 발산에 대하여 예측하며 제어기 튜닝을 할 수 있어, 제어기 튜닝을 필요로 하는 모든 시스템에 범용적으로 적용할 수 있다.