1、开环控制
开环控制中，控制器输出不是过程变量的函数。
在开环控制中，我们不关心特定设定值的保持，控制器输出固定在一个值，直到被操作员改变。许多过程在开环控制模式下是稳定的，在没有干扰的情况下过程变量将稳定在一个值。
所有过程都会受到干扰，开环控制总是会导致过程变量产生偏差。有些过程只在给定的一组条件下是稳定的，干扰会使这些过程变得不稳定。但是对于某些过程，开环控制就足够了。在日常做饭时， 一般并不用考虑烹饪的实际温度，这就是一个明显的开环控制。自动喷泉系统或全自动洗衣机也是常见的开环控制。前馈控制是开环控制的主要形式。例如在换热器的蒸汽调节阀增加一个操作器，操作员的工作就是观察干扰的情况并相应调整蒸汽调节阀，这就是手动前馈开环控制系统。
2、闭环控制
闭环控制中，控制器输出由设定值和过程变量之间的偏差决定。闭环控制也称为反馈控制。
控制器的输出是偏差的函数。
偏差是设定值SP和过程变量PV之间的差，定义为e=SP-PV。
闭环控制基于偏差确定控制器输出，可以是手动、开关、PID算法等。
①手动控制
手动控制中，操作员根据偏差直接操作控制器输出，控制器输出通过操 纵最终控制元件将过程变量保持在设定值。
例如，在换热器的蒸汽调节阀增加一个操作器，操作员的工作就是观察换热器出口温度并相应调整蒸汽调节阀，这就是手动闭环控制系统。虽然这样的系统可以工作，但是成本很高，有效性取决于操作员的经验， 一旦操作员离开，系统就处于开环状态。驾驶汽车是手动闭环控制的另一个例子。驾驶员定期检查速度表上的行驶速度，将其与预期速度进行比较，并对油门进行调整，使其保持在预期速度。
②开关控制
开关控制根据偏差提供开或关的控制器输出。
开关控制是最基本的控制概念，就像定频制冷空调，当温度高于设定值则制冷压缩机全开，当温度低于设定值则制冷压缩机停止做功。这是一种非常粗糙的控制形式，但如果过程变量的较大波动可以接受，则可将其视为一种廉价而有效的控制手段。
由于开关控制器只能使控制器输出为开或关，因此开关控制要求最终控制元件具有两个指令位置：运行/停止、打开/关闭。过程变量表现为随时间变化的锯齿响应。
但是当过程变量等于设定值时呢？控制器输出不能同时开启和关闭，所以开关控制器通过下图所示逻辑设置一个称为死区的值来分隔控制器，改 变其输出的点。当偏差大于死区高限时控制器输出打开，当偏差在死区内时控制器输出保持不变，当偏差小于死区低限时控制器输出关闭。
死区是控制器输出再次改变方向之前必须经过的值。
开关控制的公式如下：
③PID控制
PID控制：将偏差按比例、积分和微分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。
开关控制器只能使控制器输出为开或关，而PID控制器提供了可调节的控制器输出。PID控制要求最终控制元件能够接收一定范围的指令值，例如阀门开度或泵速度。
与开关控制相比， PID控制的优点是能够以较小的偏差(无死区)运行过程，并且最终控制元件的磨损也较小。
PID控制结构简单、稳定性好、工作可靠、整定方便，是工业控制的主要技术之一。即使被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型，在负反馈形式的强大加持下，PID控制技术仍能发挥很好的作用。