Điều khiển thích nghi là phương pháp điều khiển sử dụng bộ điều khiển có khả năng thích ứng với hệ thống điều khiển có các thông số thay đổi, hoặc có điều kiện đầu không chắc chắn. Hệ thống điều khiển thích nghi (Adaptive control system) là một loại hệ thống điều khiển tự động điều chỉnh các tham số điều khiển của nó để duy trì hiệu suất mong muốn bất chấp những thay đổi của môi trường hoạt động hoặc các đặc tính của hệ thống. Cơ sở của điều khiển thích nghi là ước lượng tham số. Các hệ thống điều khiển này đều phải đảm bảo một loạt điều kiện về toán học gọi là điều kiện thích nghi MC (Matching Condition). Sau đó điều kiện MC được giảm nhẹ hơn, được gọi là thích nghi mở rộng và được loại bỏ hoàn toàn nhờ kỹ thuật truy hồi thích nghi AB (Adaptive Backstepping) [58]. Bản chất của kỹ thuật này là đưa ra một thủ tục có tính lặp, lần lượt coi các biến trạng thái là các biến điều khiển ảo và xây dựng các hàm Lyapunov để tìm ra các thuật toán điều khiển tương ứng. Đây là công cụ hiệu quả trong thiết kế hệ thống điều khiển thích nghi đối tượng phi tuyến có đặc trưng tồn tại mối liên hệ tuyến tính giữa các tham số chưa rõ với các hàm phi tuyến đã biết [59].
Trong những năm gần đây, một số công cụ điều khiển thông minh được ứng dụng trong lý thuyết điều khiển thích nghi, đó là điều khiển trên cơ sở xấp xỉ trực tuyến hàm phi tuyến bằng hệ lô-gic mờ [87], [88] và mạng nơ-ron [72], [77] để chỉnh định các trọng số trong quá trình làm việc. Đây cũng là phương pháp thường dùng để thiết kế các bộ điều khiển thích nghi đang chiếm tỉ trọng lớn trong các bộ điều khiển thích nghi hiện nay. Ưu điểm của mạng nơ-ron và lô-gic mờ là khả năng xấp xỉ hàm phi tuyến với độ chính xác bất kỳ của chúng.