查看“︁比例控制”︁的源代码

{{unreferenced|time=2015-02-16T14:03:29+00:00}}
[[File:Centrifugal governor.png|thumb|[[離心式調速器]]是一個比例控制系統的例子]]
'''比例控制'''系統是線性的[[回授]][[控制系統]]，像浴室抽水馬桶的[[浮球閥]]及[[離心式調速器]]都是經典的比例控制系統。

比例控制系統比雙金屬[[自動調溫器]]的[[開關控制]]要複雜，但比類似車輛[[巡航定速]]的[[PID控制]]要簡單。若系統的響應時間較長，可以用開關控制來控制，但若響應時間短，可能會造成系統的不穩定。比例控制系統會將輸出調變處理，或是配合像連續控制閥等裝置，使輸出不致於有不連續的變化。

開關控制可以類比於開車時將油門只考慮踩到底或是完全放空，然後調整其[[占空比]]來控制速度。當速度還沒到達理想速度，汽車有動力，當速度到達理想速度後，油門放空，車輛減速，當速度低於理想速度（一般會有一些[[遲滯現象]]），才會再提供所有動力給汽車。上述作法看似[[脈衝寬度調變]]（PWM），但因控制速度不夠快，最後的結果是控制性能不佳，速度有大幅的變化。引擎越有力，整車就越不穩定，汽車越重，整車就越穩定。穩定性和車輛的[[功率重量比]]有關。

比例控制類似大部份駕駛開車的方式，若車輛略超過目標速度，油門會稍微放鬆一些，使馬力減少，因此車輛會慢慢的減速，在減速過程也會根據車輛速度和目標速度的差，持續的調整油門，最後會接近目標值，其誤差比開關控制要小很多，而控制也平順許多。

比例控制可以再調昇為PID控制，可以針對像上下坡之類，相同速度下需要功率不同的條件進行處理，這就會根據PID控制中的積分器來補償。

==比例控制理論==
在比例控制演算法中，控制器輸出等於誤差信號，也就是[[目標值]]和[[程序變數]]的差，換句話說，控制器輸出是誤差信號和積分增益的乘積。

不過只用上述方式處理，當誤差信號為零時，控制器輸出也為零，因此為了要使控制器有輸出，目標值和程序變數需要有一定程度的誤差。為避免此情形，會調整控制器，在誤差信號為零時就有一輸出值，再依誤差調整輸出的量。

在數學上可以表示為

<center><math>P_{\mathrm{out}} = K_p\,{e(t)+p0}</math></center>

其中
* <math>p0</math>：沒有誤差時的控制器輸出
* <math>P_{\mathrm{out}}</math>：比例控制器的輸出
* <math>K_p</math>：比例增益
* <math>e(t)</math>：時間''t''時的瞬時誤差，<math>e(t)=SP - PV</math>
* ''SP''：[[目標值]]
* ''PV'': [[程序變數]]

==相關條目==
* [[PID控制器#PI控制器|PI控制器]]：不用微分單元的PID控制器

==外部連結==
*[http://www.fourmilab.ch/hackdiet/www/subsection1_2_3_0_5.html Proportional control compared to ON-OFF or bang-bang control] {{Wayback|url=http://www.fourmilab.ch/hackdiet/www/subsection1_2_3_0_5.html |date=20210115183706 }}

[[Category:控制理論]]