非常理想的系统，使得物理学家能够发展与检查崭新的构想与理论。单演系统具有优良的数学性质，非常适合作数学分析，是任何物理理论研究的起始点。假若在一个物理系统里，除了约束力以外，所有的作用力都是纯量广义位势函数的导数，而此广义位势函数的参数是广义坐标，广义速度，或时间，则称此系统为单演系统。在单演系统里，除了约束力以外，所有的广义力formula_1与广义位势formula_2的关系式可以表达为其中，formula_4是广义坐标，formula_5是广义速度，formula_6是时间。