比例控制，在工程和過程控制中，是一種線性反饋控制系統，其中對受控變量施加修正，修正的大小與期望值（setpoint，SP）和目標值之間的差值成正比 測量值（過程變量，PV）。 兩個經典的機械示例是抽水馬桶浮動比例閥和飛球調速器。

比例控制概念比雙金屬家用恒溫器等開關控制系統更復雜，但比汽車巡航控制系統中使用的比例-積分-微分 (PID) 控制系統更簡單。 開關控制適用于整個系統具有相對較長響應時間的情況，但如果被控制的系統具有快速響應時間，則可能會導致不穩定。 示例控制通過將輸出調制到控制設備（例如控制閥）以避免不穩定的水平來克服這一點，但通過應用最佳數量的比例增益來盡可能快地應用校正。

比例控制的一個缺點是它不能消除補償過程中的殘余 SP ? PV 誤差，例如 溫度控制，因為它需要一個誤差來產生比例輸出。 為了克服這個問題，設計了 PI 控制器，它使用比例項 (P) 來消除粗差，并使用積分項 (I) 通過對隨時間的誤差進行積分來消除殘余偏移誤差，從而為控制器生成 I 分量 輸出。

在比例控制算法中，控制器輸出與誤差信號成正比，誤差信號是設定值與過程變量之間的差值。 換句話說，比例控制器的輸出是誤差信號與比例增益的乘積。

約束：在真實工廠中，執行器具有物理限制，可以表示為對 P o u t {\displaystyle P_{\mathrm {out} }} 的約束。 例如，P o u t {\displaystyle P_{\mathrm {out} }} 可能在 ?1 和 +1 之間，如果它們是xxx輸出限制。

限定條件：xxx將 K p {\displaystyle K_{p}} 表示為無量綱數。 為此，我們可以將 e ( t ) {\displaystyle e(t)} 表示為與儀器量程的比率。 此跨度與誤差的單位相同（例如攝氏度），因此比率沒有單位。

比例控制規定 g c = k c {\displaystyle {\mathit {g_{c}=k_{c}}}} 。 從顯示的框圖中，假設設定點 r 是進入儲罐的流量，e 是誤差，即設定點和測量過程輸出之間的差異。 g p , {\displaystyle {\mathit {g_{p}}},} 是過程傳遞函數； 塊的輸入是流量，輸出是罐液位。

作為設定值 r 函數的輸出被稱為閉環傳遞函數。 g c l = g p g c 1 + g p g c , {\displaystyle {\mathit {g_{cl}}}={\frac {\mathit {g_{p}g_{c}}}{1+g_{p}g_ {c}}},} 如果 g c l , {\displaystyle {\mathit {g_{cl}}},} 的極點是穩定的，則閉環系統是穩定的。

向系統引入一個階躍變化給出輸出響應 y ( s ) = g C L × Δ R s {\displaystyle y(s)=g_{CL}\times {\frac {\Delta R}{ }}} 。

使用終值定理，

lim t → ∞ y ( t ) = lim s ↘ 0 ( s × k C L