什么是控制回路的同相位振荡？当一个控制回路投自动时，表现出有规律的振荡。有三种的情况：
1、非线性振荡
过程变量方波，PID控制器输出锯齿波。这是PID控制器输出非线性造成的，消除非线性是此时的首选。消除方法包括工作点移动、调校定位器、维修或更换等；
2、异相位振荡
当PID控制器输出在顶点时，过程变量正好在设定值附近。这是积分作用太强的表现，减弱积分作用是此时的首选。如果还是异相位振荡就继续大幅度的减弱积分作用，直到异相位振荡消失。液位控制的异相位振荡很常见；
3、同相位振荡
当PID控制器输出在顶点时，过程变量也正好在远离设定值的顶点附近。此时根据根因的不同，处理的原则有三种：①消除振荡源；②降低比例作用；③增加比例作用。
同相位振荡的处理原则
1、手动振荡消失
把控制回路设置为手动模式时振荡消失，则说明振荡是比例作用太强或者耦合回路引起的。一般把比例增益除以3，就不会振荡了。如果是耦合回路引起的振荡，任何一个耦合回路把比例增益除以3，都可以不振荡。如果对控制性能不满意可以适当加强积分作用。如果还是不满意可以考虑前馈或者串级的复杂控制方案。如果还是不满意可以降低预期或者改进设备。
2、手动振荡加剧
把控制回路设置为手动模式时，振荡周期不变振荡幅度变大，则说明振荡是外部干扰引起的。一定有另一个等幅振荡的控制回路在影响该控制回路。这个控制回路往往在上游设备上，比如在某丁二烯装置上通过整定一个塔的压力控制，解决了后面第三个塔的溶剂换上波动问题。为了在振荡源消除干扰，采用从前到后，从外到内，对所有相关控制回路进行整定。如果不能消除振荡源，就只能加强比例作用以对抗扰动。
3、手动振荡不变
把控制回路设置为手动模式时，振荡变化不大。可能是测量有噪声也可能是控制作用太弱了。此时推荐的做法是适当增加滤波，并把比例增益至少乘以3看看振荡情况。如果振荡幅度没有变大可以继续加强比例作用。下图的整定就是用了工程方法，比例增益是原来的10倍。
“同相振荡比例消”，这句整定的口诀仅仅适用于单回路的情况。在实际整定过程中要有全局观和系统观，具体情况具体分析，根因不同解决的方法也非常不同。既要直面现实承认问题，也不要刻舟求剑机械照搬。参数整定时要胆大心细。在现场工作因为小幅度的参数调整，工程师都做过尝试，所以笔者调整的幅度会大很多。
即便有了同相位振荡的处理三原则，也可能还是不能解决问题。原因可能是参数调整的幅度也可能是更复杂的问题。
给大家留一个问题：如果当PID控制器输出在顶点时，过程变量既不在设定值附近，也不在顶点附近，而是在设定值和顶点之间。此时应该如何处理呢？
作者：冯少辉博士
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