逆反应具有欺骗性

当控制器将一小段冷水倒入沸水桶中时，里面的水位实际上会下降，然后才会上升到最终值。如果控制器被调整为容纳等于反向响应持续时间的虚构死时间，则控制器将忽略反向响应。

大多数工业过程通过将过程变量移动到与控制努力相同的方向来响应反馈控制器的动作。当控制器向炉内的燃烧器输送更多的燃料时，温度会上升;当控制器关闭管道中的阀门时，流速会下降;当控制器加速驱动输送机的电机时，速度会增加。有些过程会随着控制器的动作而上下振荡，但过程变量的第一反应通常与控制努力的方向相同。

然而，在一些罕见的例外情况下，过程变量在控制工作量增加后首先下降，然后上升。以工业锅炉为例。当蒸汽离开汽鼓以满足下游需求时，加入液态水以保持汽鼓内的水位大致恒定。这通常是通过一个反馈控制器来完成的，该控制器测量沸水的高度，并操纵流入阀将水平返回到以前的值。

不幸的是，如果进入的水足够冷，里面的热水就会冷却和凝结。这将导致水位下降，即使有更多的水加入。如果控制器的液位传感技术将泡沫顶部视为水位，问题将变得更加严重。流入的水会压碎泡沫，抑制沸腾，夸大了水位的明显下降。

误导

这种“逆响应”现象在趋势图中有所显示。当控制器通过向鼓中添加更多的水来增加其控制力时，过程变量将在开始上升之前开始下降。在学术术语中，一个证明逆响应的过程被称为“非最小相位”。在锅炉行业，这种现象被称为“收缩膨胀”。

逆响应欺骗控制器，使其相信过程变量朝着错误的方向前进。除非控制器知道过程变量将自行反转，否则控制器通常会通过反转自己的方向做出反应。它将能够在短时间内使过程变量回到轨道上，但过程变量最终将反向运行，并迫使控制器做同样的事情。两者将继续相互追逐，导致过程振荡无限．

对控制者有耐心

幸运的是，控制者可以被赋予耐心来等待过程的暂时错误。对于PID控制器，这可以通过调整控制器来完成，就好像这个过程包括死时间一样(参见“处理死时间”，控制工程， 2005年7月)。这样做会使控制器足够慢，从而忽略过程的临时错误，但会延长过程变量随后到达设定值所需的时间。

作者信息

Vance VanDoren是控制工程．联络他的地址是controleng@msn.com．

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