可以通过选择不同的PID配置和PID参数获得控制性能提升，也可以通过前馈控制、串级控制甚至前馈串级组合控制获得控制性能提升。通过控制结构改进获得性能提升本质上与通过PID参数整定获得性能提升是一致的。
所以就像PID参数整定一样，每一个工程师都应该知道如何通过结构改进提升控制性能。这部分工作一般不需要在控制方案设计中考虑，或者在控制方案设计的最后阶段才根据实际情况考虑。
串级控制是为了克服控制侧干扰和非线性，但是串级模式反映了分层解决问题的思想，在控制方案设计中有更多应用。串级控制和串级模式解决的问题和适用场景并不意义。这一点以前也没有被准确理解。
在控制方案设计中要遵循一些原则：
1、理解当前控制方案的设计意图和操作思路，但是又不能拘泥于当前方案和当前解决问题的操作思路；
2、将复杂问题拆分或变通成单配对配对，按顺序用单回路PID解决；
3、MV要从一而终，控制时不能切换控制权；
4、通过各种约束条件下模拟控制方案的动态处理过程，找到至简至优方案。
分程控制是常用的复杂控制形式。本质上分程控制仍然是一个单回路PID，即便如此也要谨慎使用分程控制。当有1个CV2个MV时，当然可以使用MV合的方法选择分程控制。但是要意识到也可以通过CV分的方法选择不同设定值的分级控制或者阀位控制。
例如在用放空阀和补氮阀控制储罐压力时，MV合的分程控制往往是首选。其实不同设定值的两个储罐压力控制回路，分别控制放空阀和补氮阀的CV分的分级控制，往往是更优选择。两个单回路可以独立整定，压力快速变化时防空阀和补氮阀同时开关的问题也很好解决。大小阀控制总流量选择分程控制更是没有理解设计意图的错误设计。
超驰控制是为安全和异常工况准备的，如果超驰控制用于解决控制问题需要经常生效，往往是对超驰控制的不合理使用。超驰控制需要MV控制权切换所以在控制方案设计中应该谨慎使用。但是实际设计中很多看起来和安全有关所以选择超驰控制。虽然超驰控制很少用但是滥用的情况也很普遍。简单了不一定对，复杂了一定不对。分程控制+超驰控制一般情况下都有不够至简。
案例(来自《Process Control-Engineering Analyses and Best Practices》)：一个水处理过程，水被送到FWKO罐，然后流到气/液分离器，去除水中的夹带气体。然后水被送到下游进一步处理。流量由流量控制器调节。操作要求是通过操纵两个流量控制阀来维持两个液位。液位和流量测量可根据需要提供。对于FWKO罐，液位为控制变量，出口流量阀LCV-101为操纵变量。对于分离器，由于泵的非线性动力学，采用串级液位(LC-102)输出流量(FC-101)控制回路来改进液位控制。
挑战是分离器的容量比FWKO小得多。FWKO出口流量的波动很容易影响分离器液位控制器LC-102。在最初几年的运行中，经常因为分离器高液位联锁导致停车。
为了防止高液位联锁，分离器上的同一液位高液位控制器LC-103用于和FWKO罐液位控制器LC-101组成了超驰保护控制。但是超驰控制经常生效，LCV-101不能从一而终。所以这个方案能解决问题但是不够至简至优。
分离器液位控制由进口流量控制阀LCV-01控制，FWKO罐液位由泵排出处的控制阀(LCV-02)控制。这种嵌套控制方案是一种更清晰、更可靠的设计，提供了更好的总体性能。其实还有更简单的处理办法，解决控制问题并不一定要重新设计控制方案。
在牛绍华老师的大作《Process Control-Engineering Analyses and Best Practices》中，提出了控制方案故障排除的方法：对于任何控制回路，无论是简单的独立PID回路还是复杂的控制方案，无论是出于设计还是故障排除的目的，都可以询问以下问题，以获得有关该回路的必要知识。
1、地点WHERE：控制方案/回路位于哪里?
2、原因WHY：为什么需要控制方案/回路(工艺原因)?
3、功能WHAT：控制方案/回路应该提供什么功能?
4、时间WHEN：控制方案/回路何时响应?
5、实现HOW：控制方案/回路在DCS中是如何实现的?
6、异常WHAT IF：如果不满足操作条件怎么办?
故障排除应包括以下审查和分析，以理解和验证控制策略：
①过程分析
②平衡分析
③因果分析
④自由度分析
⑤动态响应分析
⑥分层控制设计
作者：冯少辉博士