کنترل فرآیند چیست؟ حلقه کنترل، PID، ابزار دقیق و اصول پایداری
کنترل فرآیند مجموعه روش‌هایی است که متغیرهایی مانند دما، فشار، دبی، سطح و ترکیب را در محدوده هدف نگه می‌دارد، با وجود اغتشاش‌هایی که دائماً وارد فرآیند می‌شوند. یک حلقه ساده از اندازه‌گیری متغیر فرآیندی، مقایسه آن با نقطه تنظیم، تصمیم کنترلر و اعمال فرمان به یک عنصر نهایی مانند شیر تشکیل می‌شود. کنترل PID رایج‌ترین ساختار حلقه بسته صنعتی است و سه جزء تناسبی، انتگرالی و مشتقی را برای شکل‌دادن پاسخ به خطا ترکیب می‌کند. با این حال، کنترل خوب فقط به تنظیم ضرایب PID خلاصه نمی‌شود؛ سنسور نامناسب، تأخیر زیاد، شیر بزرگ، deadband یا ساختار کنترلی اشتباه می‌تواند بهترین tuning را بی‌اثر کند. هدف کنترل فرآیند ایجاد عملکرد پایدار، قابل پیش‌بینی و ایمن است، نه حذف کامل هر نوسان. طراحی حلقه باید از شناخت رفتار فیزیکی فرآیند شروع شود و سپس با ابزار دقیق و الگوریتم مناسب تکمیل گردد.
اجزای یک حلقه کنترل فرآیند چیست؟
PV یا process variable مقداری است که اندازه‌گیری می‌شود، مانند دمای خروجی، فشار مخزن، دبی خط یا سطح مایع. SP یا setpoint مقدار هدف PV است و می‌تواند ثابت باشد یا از حلقه بالادست و برنامه تولید دریافت شود. MV یا manipulated variable متغیری است که کنترلر برای اثرگذاری بر فرآیند تغییر می‌دهد، مانند بازشدگی شیر، سرعت پمپ یا توان هیتر. برای استفاده از این نکات در اجزای یک حلقه کنترل فرآیند چیست؟، بهتر است داده‌ها ابتدا روی یک مبنای واحد قرار گیرند و سپس فرض‌های ساده‌کننده نوشته شوند. این ترتیب مانع آن می‌شود که یک عدد ظاهراً دقیق، بر پایه ورودی ناسازگار یا شرط مرزی نادرست ساخته شود. نتیجه مهندسی باید علاوه بر پاسخ عددی، نشان دهد کدام پارامترها بیشترین حساسیت را دارند و تغییر شرایط واقعی چه اثری بر آن می‌گذارد. در این مقاله، هدف کنترلی، دینامیک فرآیند، اغتشاش‌ها، کیفیت اندازه‌گیری، authority عملگر و محدودیت‌های ایمنی پیش از tuning کنترلر مشخص شوند.
اغتشاش متغیری است که بر PV اثر می‌گذارد ولی مستقیماً در اختیار حلقه نیست، مانند دمای خوراک یا فشار utility. سنسور و ترانسمیتر PV را به سیگنال قابل استفاده برای سیستم کنترل تبدیل می‌کنند و دقت و زمان پاسخ آن‌ها بخشی از دینامیک حلقه است. عنصر نهایی کنترل فرمان را به عمل فیزیکی تبدیل می‌کند و محدودیت سرعت، rangeability، deadband و saturation آن روی کیفیت کنترل اثر دارد. در تحلیل اجزای یک حلقه کنترل فرآیند چیست؟، رابطه نظری باید با تصویر فیزیکی سیستم تطبیق داده شود. اگر نتیجه با جهت جریان، حدود دما و فشار، یا رفتار شناخته‌شده ماده سازگار نیست، مسئله معمولاً از واحدها، خواص، مرز محاسبه یا یک فرض حذف‌شده ناشی می‌شود. کنترل مرتبه بزرگی و مقایسه با یک حالت حدی ساده، پیش از پذیرش خروجی نهایی، خطاهای محاسباتی زیادی را آشکار می‌کند.
کنترل feedback چگونه خطا را اصلاح می‌کند؟
در feedback مقدار PV با SP مقایسه می‌شود و اختلاف آن‌ها یا error ورودی کنترلر را تشکیل می‌دهد. کنترلر پس از مشاهده اثر اغتشاش واکنش نشان می‌دهد، بنابراین feedback ذاتاً نمی‌تواند اغتشاش را قبل از اثرگذاری کامل حذف کند. مزیت feedback این است که برای بسیاری از اغتشاش‌های ناشناخته بدون اندازه‌گیری مستقیم آن‌ها قابل استفاده است. در طراحی صنعتی، کنترل feedback چگونه خطا را اصلاح می‌کند؟ به‌تنهایی تصمیم نهایی را تعیین نمی‌کند و باید با محدودیت‌های تجهیز، ایمنی، انرژی و قابلیت کنترل سنجیده شود. افزایش یک متغیر برای بهبود عملکرد ممکن است هم‌زمان افت فشار، مصرف utility یا حساسیت به fouling را بیشتر کند. به همین دلیل مقایسه چند سناریو معمولاً از تکیه بر یک نقطه محاسباتی منفرد اطلاعات مفیدتری برای انتخاب ارائه می‌دهد.
اگر جهت عمل کنترلر اشتباه انتخاب شود، افزایش error فرمانی می‌دهد که خطا را بیشتر می‌کند و حلقه به سمت ناپایداری می‌رود. gain فرآیند تعیین می‌کند تغییر MV چه مقدار PV را عوض می‌کند و علامت آن برای انتخاب direct یا reverse action حیاتی است. feedback قوی‌تر همیشه بهتر نیست؛ gain بیش از حد می‌تواند overshoot و نوسان ایجاد کند، خصوصاً وقتی dead time قابل توجه باشد. یک نکته کلیدی در کنترل feedback چگونه خطا را اصلاح می‌کند؟ این است که شرایط نامی با شرایط واقعی یکی نیست. خواص سیال، دبی و ترکیب می‌توانند در راه‌اندازی، بار کم، ظرفیت حداکثر یا تغییر محصول متفاوت باشند. اگر محاسبه فقط در یک نقطه انجام شود، ممکن است تجهیز در همان نقطه مناسب باشد ولی در بخش دیگری از پنجره عملیاتی به محدودیت برسد؛ بنابراین بررسی چند حالت بار اهمیت دارد.
سه جزء P، I و D چه کاری انجام می‌دهند؟
جزء proportional فرمان را متناسب با خطای فعلی تغییر می‌دهد و افزایش gain پاسخ را سریع‌تر ولی احتمال نوسان را بیشتر می‌کند. کنترل P به‌تنهایی در بسیاری از فرآیندهای self-regulating یک offset پایدار باقی می‌گذارد زیرا برای نگه‌داشتن MV به مقداری از خطا نیاز دارد. جزء integral خطا را در زمان جمع می‌کند و می‌تواند offset را حذف کند، اما integral بسیار تهاجمی نوسان و windup ایجاد می‌کند. برای تفسیر درست سه جزء P، I و D چه کاری انجام می‌دهند؟ باید داده اندازه‌گیری‌شده از مقدار تخمینی جدا شود. دبی، دما، فشار و ترکیب هرکدام عدم‌قطعیت دارند و گاهی یک خطای کوچک در متغیر حساس، اثر بیشتری از چند فرض دیگر ایجاد می‌کند. مستندسازی منبع داده و انجام محاسبه حساسیت کمک می‌کند مشخص شود دقت کدام اندازه‌گیری برای تصمیم مهندسی واقعاً تعیین‌کننده است.
جزء derivative به نرخ تغییر خطا یا PV حساس است و می‌تواند رفتار پیش‌بینانه و damping ایجاد کند، اما به نویز اندازه‌گیری نیز حساس است. بسیاری از حلقه‌های دبی با PI به‌خوبی کار می‌کنند و derivative همیشه لازم نیست؛ انتخاب ساختار باید از دینامیک و نویز نتیجه شود. الگوریتم‌های صنعتی ممکن است فرم ideal، parallel یا series داشته باشند و پارامترهای tuning میان سازندگان بدون تبدیل مستقیم معادل نباشند. در بهره‌برداری، سه جزء P، I و D چه کاری انجام می‌دهند؟ می‌تواند به ابزار عیب‌یابی تبدیل شود. به‌جای تغییر هم‌زمان چند تنظیم، بهتر است روند متغیرهای مرتبط کنار هم دیده شود و تغییر هر پارامتر با یک فرض فیزیکی مشخص آزموده گردد. این روش اجازه می‌دهد میان مشکل فرآیندی، محدودیت تجهیز و خطای ابزار تمایز ایجاد شود و از اصلاحات آزمایشی بدون مبنای محاسباتی پرهیز گردد.
زمان مرده و ثابت زمانی چرا در کنترل مهم‌اند؟
time constant سرعت طبیعی پاسخ فرآیند را نشان می‌دهد؛ فرآیند با ثابت زمانی بزرگ آهسته‌تر به تغییر ورودی نزدیک می‌شود. dead time فاصله زمانی میان تغییر MV و مشاهده نخستین اثر آن در PV است و margin کنترل را کاهش می‌دهد. وقتی dead time نسبت به time constant بزرگ باشد، کنترل feedback دشوارتر می‌شود چون کنترلر بر اساس اطلاعات قدیمی تصمیم می‌گیرد. محدوده اعتبار همبستگی‌ها در زمان مرده و ثابت زمانی چرا در کنترل مهم‌اند؟ اهمیت زیادی دارد. روابط تجربی معمولاً برای هندسه، عددهای بی‌بعد یا شرایط مشخصی توسعه یافته‌اند و بیرون از آن محدوده ممکن است نتیجه همچنان عددی و منظم باشد ولی پایه فیزیکی کافی نداشته باشد. پیش از استفاده باید تعریف پارامترها، مبنای ضریب و واحدها با منبع رابطه تطبیق داده شوند.
طول خط نمونه، محل سنسور، حمل ماده در لوله یا delay تحلیل‌گر می‌توانند dead time قابل توجهی ایجاد کنند. قرار دادن سنسور نزدیک‌تر به محل اثر یا استفاده از اندازه‌گیری سریع‌تر گاهی بیشتر از تغییر tuning کیفیت کنترل را بهبود می‌دهد. مدل ساده first-order plus dead time برای بسیاری از روش‌های tuning نقطه شروع مفیدی است، هرچند همه فرآیندها با آن دقیق توصیف نمی‌شوند. وقتی زمان مرده و ثابت زمانی چرا در کنترل مهم‌اند؟ با چند پدیده کوپل می‌شود، حل مرحله‌ای مفید است: ابتدا مکانیزم غالب مشخص شود، سپس اثر متغیر دوم و سوم افزوده گردد. این رویکرد امکان می‌دهد سهم هر عامل جداگانه دیده شود و مدل بیش از نیاز پیچیده نشود. اگر اضافه‌کردن جزئیات نتیجه را به‌طور معنی‌داری تغییر ندهد، مدل ساده‌تر معمولاً برای تصمیم اولیه شفاف‌تر است.
سنسور، ترانسمیتر و کیفیت اندازه‌گیری
اندازه‌گیری باید دامنه مناسب داشته باشد؛ ترانسمیتر با span بسیار بزرگ نسبت به تغییر واقعی رزولوشن مؤثر حلقه را کاهش می‌دهد. نویز زیاد PV می‌تواند فرمان کنترلر را پیوسته حرکت دهد و به‌ویژه در derivative اثر نامطلوب ایجاد کند. فیلترکردن نویز مفید است اما هر فیلتر تأخیر اضافه می‌کند و فیلتر بیش از حد پاسخ حلقه را کند می‌سازد. از دید اقتصادی، سنسور، ترانسمیتر و کیفیت اندازه‌گیری معمولاً میان سرمایه‌گذاری اولیه و هزینه بهره‌برداری پیوند ایجاد می‌کند. سطح بیشتر، قطر بزرگ‌تر یا تجهیز قوی‌تر ممکن است مصرف انرژی یا ریسک عملیاتی را کاهش دهد، اما سرمایه را بالا می‌برد. انتخاب مهندسی زمانی معتبرتر است که هزینه، ظرفیت، قابلیت نگهداری و انعطاف عملیاتی در کنار مقدار فنی اصلی مقایسه شوند.
کالیبراسیون صحیح zero و span برای مقایسه SP و PV ضروری است و drift تدریجی می‌تواند bias پنهان ایجاد کند. محل نصب باید متغیری را اندازه بگیرد که نماینده وضعیت فرآیند باشد؛ سنسور دما در ناحیه راکد ممکن است دمای اصلی جریان را نشان ندهد. در اندازه‌گیری اختلاف فشار یا سطح، impulse line، چگالی ستون سیال و گرفتگی می‌توانند خطاهایی ایجاد کنند که tuning به‌تنهایی قادر به اصلاح آن‌ها نیست. در مسائل مقیاس‌افزایی، سنسور، ترانسمیتر و کیفیت اندازه‌گیری نباید فقط با حفظ یک عدد نامی انتقال داده شود. تغییر اندازه هندسی می‌تواند نسبت سطح به حجم، زمان ماند، الگوی جریان یا شدت انتقال را عوض کند. استفاده از معیارهای بی‌بعد و داده پایلوت کمک می‌کند مشخص شود کدام شباهت برای پدیده کنترل‌کننده ضروری است و کدام تفاوت اثر ثانویه دارد.
در ارزیابی عملکرد حلقه‌های کنترلی، نگاه هم‌زمان به فرآیند و ابزار دقیق اهمیت دارد. شرکت شیمی مهندسی شکوه پرواز می‌تواند در چارچوب مطالعات فرآیندی مرتبط، متغیرهای کلیدی، تعامل جرم و انرژی و منطق کنترلی موردنیاز را برای تعریف الزامات مهندسی بررسی کند؛ پیاده‌سازی تفصیلی کنترل و ایمنی تابع محدوده پروژه و دیسیپلین‌های مرتبط است.
شیر کنترل و authority حلقه
شیر کنترل باید بتواند تغییر MV لازم را در محدوده دبی واقعی ایجاد کند و سایز بیش از حد معمولاً کنترل در بازشدگی کم را دشوار می‌کند. Cv رابطه ظرفیت شیر با دبی و افت فشار را بیان می‌کند و انتخاب آن باید شرایط نرمال، حداقل و حداکثر را پوشش دهد. installed characteristic شیر نتیجه ترکیب مشخصه ذاتی با منحنی سیستم است و ممکن است با equal-percentage یا linear نام کارخانه متفاوت دیده شود. برای تهیه محاسبه قابل بازبینی در شیر کنترل و authority حلقه، بهتر است همه ورودی‌ها و خروجی‌ها در یک جدول مشخص شوند و فرض‌های کلیدی کنار آن نوشته شوند. چنین ساختاری امکان می‌دهد شخص دیگری مسیر محاسبه را بدون حدس‌زدن بازسازی کند. شفافیت مدل در پروژه‌های واقعی به اندازه دقت عددی مهم است، زیرا تغییر یک داده باید اثر قابل ردیابی بر نتیجه داشته باشد.
stiction اصطکاک ایستایی ساقه یا پکینگ است که فرمان کنترلر را جمع می‌کند و سپس حرکت ناگهانی ایجاد می‌کند و الگوی نوسان خاصی می‌سازد. اگر بیشتر افت فشار شبکه در شیر نباشد، تغییر بازشدگی ممکن است اثر کمی بر دبی داشته باشد و authority حلقه کاهش یابد. cavitation و flashing در شیر مایع فقط مسئله کنترل نیستند و می‌توانند صدا، vibration و آسیب مکانیکی ایجاد کنند. نتیجه شیر کنترل و authority حلقه بهتر است با یک کنترل مستقل سنجیده شود. این کنترل می‌تواند موازنه کلی، حد ترمودینامیکی، نسبت بی‌بعد، داده سازنده یا اندازه‌گیری کارخانه باشد. دو روش کاملاً مستقل اگر به بازه مشابه برسند اعتماد به محاسبه را افزایش می‌دهند؛ اختلاف بزرگ نیز نشانه‌ای است که قبل از ادامه طراحی باید منشأ آن پیدا شود.
feedforward، cascade و ratio چه زمانی استفاده می‌شوند؟
feedforward اغتشاش اندازه‌گیری‌شده را پیش از آنکه PV از SP دور شود به فرمان اصلاحی تبدیل می‌کند و معمولاً در کنار feedback استفاده می‌شود. cascade دو حلقه تو در تو دارد؛ حلقه اصلی SP حلقه ثانویه سریع‌تر را تعیین می‌کند و می‌تواند اغتشاش نزدیک به عملگر را زودتر مهار کند. کنترل دمای مبدل با SP دبی بخار برای حلقه flow نمونه‌ای از cascade است که نوسان فشار بخار را سریع‌تر جبران می‌کند. در انتخاب داده خواص برای feedforward، cascade و ratio چه زمانی استفاده می‌شوند؟، دما، فشار و ترکیب مرجع باید مشخص باشند. استفاده از چگالی، ویسکوزیته یا ظرفیت گرمایی در شرایط نامرتبط می‌تواند نتیجه را بیش از دقت ظاهری نرم‌افزار تغییر دهد. برای بازه‌های بزرگ شرایط، تقسیم مسئله به چند بخش یا استفاده از مدل خواص تابع حالت معمولاً مطمئن‌تر از یک مقدار ثابت است.
ratio control نسبت دو جریان را ثابت نگه می‌دارد و در اختلاط، احتراق یا dosing کاربرد دارد. split-range یک خروجی کنترلر را میان دو عملگر تقسیم می‌کند، مانند شیر گرمایش و سرمایش، و ناحیه overlap یا gap باید آگاهانه طراحی شود. انتخاب ساختار پیچیده‌تر زمانی توجیه دارد که دینامیک و اندازه‌گیری کافی وجود داشته باشد؛ افزودن حلقه بدون هدف می‌تواند interaction را بیشتر کند. هر محاسبه feedforward، cascade و ratio چه زمانی استفاده می‌شوند؟ یک جهت علی دارد: تغییر ورودی مشخص باید پاسخ فیزیکی قابل انتظار ایجاد کند. آزمون این جهت با افزایش و کاهش کنترل‌شده پارامترها، خطاهای علامت و انتخاب رابطه را سریع نشان می‌دهد. اگر مدل به تغییر واضحی مانند افزایش دبی یا ویسکوزیته واکنش خلاف انتظار نشان دهد، قبل از تفسیر باید ساختار رابطه بازبینی شود.
پایداری و tuning کنترلر چگونه ارزیابی می‌شود؟
حلقه پایدار پس از اغتشاش به محدوده قابل قبول بازمی‌گردد و دامنه نوسان آن رشد نامحدود ندارد. tuning باید بین سرعت پاسخ، overshoot، حساسیت به نویز و robustness در برابر تغییر شرایط مصالحه ایجاد کند. روش‌های کلاسیک مانند Ziegler–Nichols می‌توانند نقطه شروع باشند، اما اغلب برای فرآیندهای کند یا حساس tuning تهاجمی تولید می‌کنند. در یک واحد پیوسته، پایداری و tuning کنترلر چگونه ارزیابی می‌شود؟ باید با محدودیت‌های کنترل و turndown سازگار باشد. تجهیزی که در نقطه طراحی عملکرد عالی دارد ممکن است در بار کم از محدوده هیدرودینامیکی یا انتقالی مطلوب خارج شود. بنابراین حداقل بار پایدار و رفتار در تغییر ظرفیت باید در کنار شرایط نرمال دیده شود، به‌خصوص وقتی محصول یا utility نوسان دارد.
روش‌های مبتنی بر مدل مانند IMC امکان تنظیم trade-off میان سرعت و robustness را شفاف‌تر می‌کنند. تست step کوچک و ایمن روی MV یا SP می‌تواند gain، time constant و dead time فرآیند را برای tuning تخمین بزند. ارزیابی tuning باید در چند نقطه عملیاتی انجام شود زیرا فرآیند غیرخطی ممکن است در دبی یا بار متفاوت gain و زمان پاسخ دیگری داشته باشد. برای تصمیم‌گیری درباره پایداری و tuning کنترلر چگونه ارزیابی می‌شود؟، جداکردن مقدار طراحی از مقدار تضمین‌شده یا مجاز مهم است. عدد محاسباتی می‌تواند بهترین برآورد باشد، ولی انتخاب صنعتی معمولاً margin، عدم‌قطعیت و محدودیت سازنده را هم در بر می‌گیرد. margin بیش از حد نیز همیشه محافظه‌کارانه نیست و ممکن است تجهیز بزرگ یا کنترل‌ناپذیر ایجاد کند.
کنترل فرآیند با interlock و SIS چه تفاوتی دارد؟
حلقه کنترل عادی برای نگه‌داشتن فرآیند نزدیک هدف طراحی می‌شود و نباید به‌تنهایی آخرین لایه حفاظت از خطر بزرگ باشد. alarm اپراتور را از وضعیت نامطلوب آگاه می‌کند و پاسخ آن ممکن است نیازمند اقدام انسانی باشد. interlock می‌تواند توالی یا وضعیت تجهیز را بر اساس شرط مشخص محدود کند، مانند جلوگیری از راه‌اندازی پمپ بدون سطح کافی. اگر کنترل فرآیند با interlock و SIS چه تفاوتی دارد؟ به داده عملیاتی متکی باشد، trend زمانی ارزش بیشتری از یک snapshot دارد. مشاهده هم‌زمان تغییر دبی، فشار، دما و فرمان عملگر کمک می‌کند علت و معلول از هم تفکیک شوند. یک مقدار غیرعادی ممکن است گذرا باشد، اما الگوی تکرارشونده معمولاً اطلاعات بیشتری درباره fouling، drift ابزار یا محدودیت ظرفیت ارائه می‌کند.
Safety Instrumented System یک لایه مستقل برای کاهش ریسک سناریوهای مشخص است و طراحی آن تابع الزامات ایمنی عملکردی است. استفاده از همان سنسور یا عملگر برای کنترل و حفاظت ممکن است استقلال لایه‌های حفاظتی را کاهش دهد و باید در طراحی ایمنی بررسی شود. تعریف trip setpoint نباید فقط بر اساس SP کنترل انتخاب شود؛ زمان پاسخ، uncertainty ابزار و فاصله تا شرایط خطرناک نیز مهم هستند. در جمع‌بندی کنترل فرآیند با interlock و SIS چه تفاوتی دارد؟، هدف از فرمول‌ها ساختن یک مدل تصمیم‌پذیر است. خروجی خوب باید روشن کند چه چیزی محاسبه شده، چه فرضی بیشترین اثر را دارد، کدام داده نیاز به تأیید دارد و چه محدوده‌ای از نتیجه قابل اتکاتر است. چنین نتیجه‌ای برای طراحی، خرید تجهیز و عیب‌یابی ارزش بیشتری از یک عدد منفرد بدون زمینه دارد.
خطاهای رایج در عیب‌یابی حلقه‌های کنترل
تغییر tuning پیش از بررسی سلامت سنسور و شیر می‌تواند نشانه مشکل مکانیکی را پنهان کند و حلقه را در شرایط دیگر بدتر سازد. نوسان منظم با الگوی saw-tooth گاهی از stiction شیر می‌آید و افزایش derivative درمان مناسبی برای آن نیست. اگر MV مرتباً روی حد بالا یا پایین saturate باشد، حلقه authority کافی ندارد یا ظرفیت تجهیز برای بار موجود مناسب نیست. برای استفاده از این نکات در خطاهای رایج در عیب‌یابی حلقه‌های کنترل، بهتر است داده‌ها ابتدا روی یک مبنای واحد قرار گیرند و سپس فرض‌های ساده‌کننده نوشته شوند. این ترتیب مانع آن می‌شود که یک عدد ظاهراً دقیق، بر پایه ورودی ناسازگار یا شرط مرزی نادرست ساخته شود. نتیجه مهندسی باید علاوه بر پاسخ عددی، نشان دهد کدام پارامترها بیشترین حساسیت را دارند و تغییر شرایط واقعی چه اثری بر آن می‌گذارد.
دو حلقه که روی یک متغیر فیزیکی مشابه اثر می‌گذارند می‌توانند با هم fight کنند و هر کدام نوسان دیگری را تشدید کند. SP غیرواقعی یا نزدیک محدودیت فرآیند می‌تواند کنترلر را دائماً در اشباع نگه دارد و integral windup ایجاد کند. تحلیل trend هم‌زمان PV، SP، output و متغیرهای اغتشاش برای تشخیص علت بسیار مفیدتر از مشاهده یک نمودار منفرد است. در تحلیل خطاهای رایج در عیب‌یابی حلقه‌های کنترل، رابطه نظری باید با تصویر فیزیکی سیستم تطبیق داده شود. اگر نتیجه با جهت جریان، حدود دما و فشار، یا رفتار شناخته‌شده ماده سازگار نیست، مسئله معمولاً از واحدها، خواص، مرز محاسبه یا یک فرض حذف‌شده ناشی می‌شود. کنترل مرتبه بزرگی و مقایسه با یک حالت حدی ساده، پیش از پذیرش خروجی نهایی، خطاهای محاسباتی زیادی را آشکار می‌کند. در کارخانه، نوسان حلقه همیشه از tuning بد نیست و می‌تواند از stiction شیر، نویز سنسور، اشباع عملگر یا interaction با حلقه دیگر ناشی شود.
برای مرور مبانی کنترل PID، مقاله ISA درباره Fundamentals of PID Control توضیح روشنی از نقش اجزای تناسبی، انتگرالی و مشتقی ارائه می‌کند.
