比例系统比例控制与积分控制结合（PI控制）

具有比例-积分控制规律的控制器，称PI控制器，其输出信号

同时成比例地反应输入信号

及其积分，即：

式中，

为可调比例系数；

为可调积分时间常数。

在串联校正时，PI控制器相当于在系统中增加了一个位于原点的开环极点，同时也增加了一个位于s左半平面的开环零点。位于原点的极点可以提高系统的型别，以消除或减小系统的稳态误差，改善系统的稳态性能；而增加的负实零点则用来减小系统的阻尼程度，缓和PI控制器极点对系统稳定性及动态过程产生的不利影响。只要积分时间常数

足够大，PI控制器对系统稳定性的不利影响可大为减弱。在控制工程实践中，PI控制器主要用来改善控制系统的稳态性能。

比例系统比例控制与微分控制结合（PD控制）

具有比例——微分控制规律的控制器，称为PD控制器，其输出与输入的关系如下式所示：

式中，

为比例系数；

为微分时间常数。

与

都是可调的参数。

PD控制器中的微分控制规律，能反应输入信号的变化趋势，产生有效的早期修正信号，以增加系统的阻尼程度，从而改善系统的稳定性。在串联校正时，可使系统增加一个

的开环零点，使系统的相角裕度提高，因而有助于系统动态性能的改善。

比例系统比例、积分、微分控制结合（PID控制）

具有比例-积分-微分控制规律的控制器，称PID控制器。这种组合具有三种基本规律各自的特点，其运动方程为：

与PI控制器相比，PID控制器除了同样具有提高系统的稳态性能的优点外，还多提供一个负实零点，从而在提高系统动态性能方面，具有更大的优越性。因此，在工业过程控制系统中，广泛使用PID控制器。PID控制器各部分参数的选择，在系统现场调试中最后确定。通常，应使I部分发生在系统频率特性的低频段，以提高系统的稳态性能；而使D部分发生在系统频率特性的中频段，以改善系统的动态性能 。