什么是控制回路的同相位振蕩？當一個控制回路投自動時，表現出有規律的振蕩。有三種的情況：
1、非線性振蕩
過程變量方波，PID控制器輸出鋸齒波。這是PID控制器輸出非線性造成的，消除非線性是此時的首選。消除方法包括工作點移動、調校定位器、維修或更換等；
2、異相位振蕩
當PID控制器輸出在頂點時，過程變量正好在設定值附近。這是積分作用太強的表現，減弱積分作用是此時的首選。如果還是異相位振蕩就繼續大幅度的減弱積分作用，直到異相位振蕩消失。液位控制的異相位振蕩很常見；
3、同相位振蕩
當PID控制器輸出在頂點時，過程變量也正好在遠離設定值的頂點附近。此時根據根因的不同，處理的原則有三種：①消除振蕩源；②降低比例作用；③增加比例作用。
同相位振蕩的處理原則
1、手動振蕩消失
把控制回路設置為手動模式時振蕩消失，則說明振蕩是比例作用太強或者耦合回路引起的。一般把比例增益除以3，就不會振蕩了。如果是耦合回路引起的振蕩，任何一個耦合回路把比例增益除以3，都可以不振蕩。如果對控制性能不滿意可以適當加強積分作用。如果還是不滿意可以考慮前饋或者串級的復雜控制方案。如果還是不滿意可以降低預期或者改進設備。
2、手動振蕩加劇
把控制回路設置為手動模式時，振蕩周期不變振蕩幅度變大，則說明振蕩是外部干擾引起的。一定有另一個等幅振蕩的控制回路在影響該控制回路。這個控制回路往往在上游設備上，比如在某丁二烯裝置上通過整定一個塔的壓力控制，解決了后面第三個塔的溶劑換上波動問題。為了在振蕩源消除干擾，采用從前到后，從外到內，對所有相關控制回路進行整定。如果不能消除振蕩源，就只能加強比例作用以對抗擾動。
3、手動振蕩不變
把控制回路設置為手動模式時，振蕩變化不大。可能是測量有噪聲也可能是控制作用太弱了。此時推薦的做法是適當增加濾波，并把比例增益至少乘以3看看振蕩情況。如果振蕩幅度沒有變大可以繼續加強比例作用。下圖的整定就是用了工程方法，比例增益是原來的10倍。
“同相振蕩比例消”，這句整定的口訣僅僅適用于單回路的情況。在實際整定過程中要有全局觀和系統觀，具體情況具體分析，根因不同解決的方法也非常不同。既要直面現實承認問題，也不要刻舟求劍機械照搬。參數整定時要膽大心細。在現場工作因為小幅度的參數調整，工程師都做過嘗試，所以筆者調整的幅度會大很多。
即便有了同相位振蕩的處理三原則，也可能還是不能解決問題。原因可能是參數調整的幅度也可能是更復雜的問題。
給大家留一個問題：如果當PID控制器輸出在頂點時，過程變量既不在設定值附近，也不在頂點附近，而是在設定值和頂點之間。此時應該如何處理呢？
作者：馮少輝博士
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