1、開環控制
開環控制中，控制器輸出不是過程變量的函數。
在開環控制中，我們不關心特定設定值的保持，控制器輸出固定在一個值，直到被操作員改變。許多過程在開環控制模式下是穩定的，在沒有干擾的情況下過程變量將穩定在一個值。
所有過程都會受到干擾，開環控制總是會導致過程變量產生偏差。有些過程只在給定的一組條件下是穩定的，干擾會使這些過程變得不穩定。但是對于某些過程，開環控制就足夠了。在日常做飯時， 一般并不用考慮烹飪的實際溫度，這就是一個明顯的開環控制。自動噴泉系統或全自動洗衣機也是常見的開環控制。前饋控制是開環控制的主要形式。例如在換熱器的蒸汽調節閥增加一個操作器，操作員的工作就是觀察干擾的情況并相應調整蒸汽調節閥，這就是手動前饋開環控制系統。
2、閉環控制
閉環控制中，控制器輸出由設定值和過程變量之間的偏差決定。閉環控制也稱為反饋控制。
控制器的輸出是偏差的函數。
偏差是設定值SP和過程變量PV之間的差，定義為e=SP-PV。
閉環控制基于偏差確定控制器輸出，可以是手動、開關、PID算法等。
①手動控制
手動控制中，操作員根據偏差直接操作控制器輸出，控制器輸出通過操 縱最終控制元件將過程變量保持在設定值。
例如，在換熱器的蒸汽調節閥增加一個操作器，操作員的工作就是觀察換熱器出口溫度并相應調整蒸汽調節閥，這就是手動閉環控制系統。雖然這樣的系統可以工作，但是成本很高，有效性取決于操作員的經驗， 一旦操作員離開，系統就處于開環狀態。駕駛汽車是手動閉環控制的另一個例子。駕駛員定期檢查速度表上的行駛速度，將其與預期速度進行比較，并對油門進行調整，使其保持在預期速度。
②開關控制
開關控制根據偏差提供開或關的控制器輸出。
開關控制是最基本的控制概念，就像定頻制冷空調，當溫度高于設定值則制冷壓縮機全開，當溫度低于設定值則制冷壓縮機停止做功。這是一種非常粗糙的控制形式，但如果過程變量的較大波動可以接受，則可將其視為一種廉價而有效的控制手段。
由于開關控制器只能使控制器輸出為開或關，因此開關控制要求最終控制元件具有兩個指令位置：運行/停止、打開/關閉。過程變量表現為隨時間變化的鋸齒響應。
但是當過程變量等于設定值時呢？控制器輸出不能同時開啟和關閉，所以開關控制器通過下圖所示邏輯設置一個稱為死區的值來分隔控制器，改 變其輸出的點。當偏差大于死區高限時控制器輸出打開，當偏差在死區內時控制器輸出保持不變，當偏差小于死區低限時控制器輸出關閉。
死區是控制器輸出再次改變方向之前必須經過的值。
開關控制的公式如下：
③PID控制
PID控制：將偏差按比例、積分和微分通過線性組合構成控制量，對被控對象進行控制。
開關控制器只能使控制器輸出為開或關，而PID控制器提供了可調節的控制器輸出。PID控制要求最終控制元件能夠接收一定范圍的指令值，例如閥門開度或泵速度。
與開關控制相比， PID控制的優點是能夠以較小的偏差(無死區)運行過程，并且最終控制元件的磨損也較小。
PID控制結構簡單、穩定性好、工作可靠、整定方便，是工業控制的主要技術之一。即使被控對象的結構和參數不能完全掌握，或得不到精確的數學模型，在負反饋形式的強大加持下，PID控制技術仍能發揮很好的作用。
