1. 何为位置比例控制

　　使用电动阀门来控制流体流量，并控制如温度等工艺变量的控制方法称为位置比例控制。用于位置比例控制的电动阀门被称为”控制电机”，它的结构为通过电机的旋转力来操作蝴蝶阀等流量控制阀，以使其开度或角度等于PID控制器的控制输出值，从而实现过程参数的控制。由于PID控制器的输出值与电动阀门的开度（位置）成比例并进行控制操作，因此被称为”位置比例控制”或”位置比例操作”。

2. 位置比例控制系统的要素

　　在进行位置比例控制以控制温度等工艺变量时，除了需要PID控制器外，还需要“控制电机”和“定位器”（或称“位置传感器”）。　

１）控制电机

　　控制电机是用于控制阀门开度的单相电机（电容电机），通过切换给予它的交流电源极性来实现正转和反转，从而使连接到电机上的阀门开度按所需值进行运动。控制电机内部配备了一个称为“开度反馈电阻”或“反馈电阻（FBR）”的机制，它输出与阀门开度成比例的电阻值，通过测量这个电阻值，可以测量阀门的开度状态。开度反馈电阻内部有摩擦部件和刷子，它们具有寿命限制，而且开度值的分辨率通常不是很高。

２）定位器

　　PID控制器的输出值与阀门开度相等，这是由称为“定位器”的设备通过控制电机的通电来实现的。需要注意的是，使用电子信号（如DC 4-20mA）作为开度指令输入的定位器被称为“电动定位器”。

3. 关于PID控制器与控制电机的组合方法

１）PID控制器・定位器一体式
　　本公司的控制器采用了“位置比例PID控制”的配置。
根据控制器型号，也可以选择不使用开度反馈电阻（FBR）进行控制。此外，由于配备了专用的自动调整功能，因此可以计算出适用于位置比例控制的PID常数。

２）电动定位器・控制电机一体式
　　由于位置比例控制部分已内置于控制电机中，因此可以使用标准的PID调节器。
关于位置比例控制

３）PID控制器・电动定位器・控制电机独立式

4. 使用位置比例控制进行温度控制的案例

１）使用开度反馈电阻（FBR）控制温度

２）不使用开度反馈电阻（FBR）控制温度

5. 关于控制电机的控制

　　如前所述，控制电机的控制是通过定位器部件的输出继电器，改变供应给电机绕组的电源极性，以实现正转/反转。
通常，为了提高控制性能，需要更精细的操作，但频繁操作继电器和电机会对它们的寿命产生不利影响。
因此，在通过定位器来控制使用继电器的控制电机时，通常会设置“中性带”或“操作滞回”，以防止继电器的频繁切换。

１）中性带
　　定位器的电机开度控制，是通过操作开放侧和闭合侧的输出继电器来使“PID调节器的输出值：MV”和“控制电机的开度值：FRB”达到一致。
在使用控制电机的开度控制时，考虑到电机和操作装置的寿命，需要尽量避免频繁的开放和闭合操作。
为满足这一要求，通常会在开放侧和闭合侧的输出切换判定中设置中性带（死区），在这个区域内，开放侧和闭合侧的输出状态都设置为“Lo”，以减少频繁的开放和闭合的切换操作。

２）操作滞回
　　为了降低在“Hi/Lo”切换时开放侧输出或闭合侧输出的抖动，我们将类似于强磁性体的磁滞回线中出现的磁滞量应用于开放侧输出和闭合侧输出的“Hi/Lo”切换判断中。
另外，在本公司的控制器中，操作滞回被设置在中立带的内部。

6. 最后

　　位置比例控制结构中，流量控制阀的开度控制环串级连接在温度控制环内，为了获得良好的控制结果，不仅需要考虑PID控制器的性能，还需要考虑流量控制阀的阀门开度控制部分的性能。
特别是在使用阀门开度反馈抵抗（FBR）的开度控制方式中，如果开度反馈抵抗出现故障，可能会导致控制失效。
出于这种背景，近年来，无需使用开度反馈抵阻也能实现位置比例控制的控制方式已经渐渐成为主流。