分散控制结构（decentralized control structure）指的是大系统中每个子系统分别用独立作出决策的控制器进行控制以完成优化任务的控制结构。

分散控制结构中大系统优化的总任务由各分散的控制器共同完成。每个分散控制器只能获得大系统的部分信息（信息分散），也只能对大系统进行局部控制（控制分散）。在空间上分散的大系统，或在空间上较集中但各个控制通道的动态响应时间（或时间常数）差别较大的大系统，均可采用分散控制。

当大系统的各分散控制器间没有任何信息交换时，称为完全分散控制结构，如电力网、交通管制网、数字通信系统、宏观经济系统等。如果各分散控制器间有部分（主要的和关键的）信息交换，称为局部分散控制结构。

分散控制结构与多级递阶控制结构不同，它没有上一级的协调器，大系统优化的总任务分配给各分散控制器，依靠它们之间相互通信进行调整。这种结构的优点是：

①使大系统的结构和控制功能分散，从而使系统功能的复杂性降低，信息传输串行处理的时间缩短。

②提高局部控制效果，因为每个控制器接收和处理的信息量小，能迅速作出决策和反应。

③降低设备投资，可采用微型计算机网，就地安置控制器，减少信息传输通道，设备维修简单，便于技术更新。

④提高系统可靠性，个别分散控制器发生故障不致引起全局瘫痪，并可将其功能自动转移给别的控制器来负担，从而可以简化冗余系统（见分散控制系统、工业控制计算机）。

分散控制结构中出现的问题有以下3点:

①各分散控制器平行工作,没有隶属关系,难以进行有效的调整；只能实现大系统全局次优化；缺乏有普遍意义的解法。

②分散控制采用非经典信息结构（即每个分散控制器的决策取决于其他分散控制器的测量和所作的决策），会引起非线性发信策略和二次推测现象；各控制器间通信的滞后和随机干扰等问题给分散控制结构的分析和综合带来困难。

③除了确知大系统是时标分离的情况或各子系统间是弱动态耦合的情况以外，很难确定分散控制系统的结构问题。