過程控制在1920年左右開始發展成為一門學科。引入自動控制的一個重要原因是大型連續工藝的出現。過程工業開始使用基于比例作用的連續反饋控制器。然而，存在穩態偏差的問題，需要手動更新比例控制器的偏置項。為了解決這個問題，引入了“自動復位”偏置的方法，后來成為積分模式。對于某些過程，還需要采取某種“預行動”(微分作用)。1939年，泰勒儀表推出了第一個通用的三參數PID控制器，不久之后其他控制制造商也推出了類似的產品。1942年，泰勒儀表公式的Ziegler 和Nichols發表了他們著名的論文“自動控制器的最佳設置”。這篇論文產生了巨大的影響，Z-N長期都是學術界和工業界用于系統PID整定的最常用規則。
PID控制器在很長一段時間內被學術界認為是過時的，直到1980年左右，Morari, ?str?m和他們的同事等才開發出改進的方法來取代1942年的Ziegler-Nichols整定規則。在PID控制器的研究上?str?m大師做了大量的工作。但是Skogestad教授的團隊關于PID整定的研究對筆者有更大的影響?！拔已芯康目傮w目標是開發簡單而嚴格的方法來解決具有工程意義的問題”在這個理念下Skogestad教授發表了一篇《Probably the best simple PID tuning rules in the world》的文章，文章中提出了SIMC整定方法。和內?？刂朴新撓悼赡苁且驗榻淌诋斈甑牟┦繉熓荕anfred Morari。
一階純滯后自衡被控對象，根據閉環性能要求使用直接綜合方法就可以得到PID控制器參數。這個結論1968年，EB Dahlin就提出了。但是還是有一些問題需要解決：①積分對象如何整定？②大時間常數的改進？③λ選擇依據？④高階對象如何處理？Skogestad團隊的一系列研究解決了這些問題，這些工作是很強的理論支持，對Lambda整定方法的推廣幫助很大。SIMC-PI整定方法如下：
被控對象模型
這個公式暗藏玄機。積分對象相當于τ→∞，同時k/τ變成一個恒值相當于
當τ=0時被控對象退化為純滯后被控對象，對應的控制器為純比例控制器。當τ非常小時被控對象可能是一個純滯后主導對象對應的參數為小比例強積分。當τ非常大被控對象可能是一個時間常數主導對象理解成積分對象往往效果也不差，關鍵是比例作用要足夠強。如果比例和積分的乘積太小系統會振蕩這個原則也適用于積分對象。
積分對象和大時間常數的問題其實已經給出了解決方案。λ的選擇呢？下圖的分析說明λ等于純滯后可以取得性能和魯棒性的平衡。從圖中可以看出ZN法在性能和魯棒性的綜合指標中略遜一籌。Lambda工程整定方法和Skogestad教授的SIMC-PI的方法是一樣的，其實是因為看了教授的這個結論我們說的Lambda的積分對象才放棄了以前的公式改進成現在的樣子。
純滯后對象可以通過算法改進改善性能，但是純滯后對象實際應用中并不多所以對SIMC-PI進行改進意義不大。雖然使用微分能帶來性能和魯棒性的改進，但是增加微分會顯著增加整定的難度而且微分對噪聲非常敏感，這些改進是以增加輸入使用為代價的，以響應測量噪聲、輸出干擾和設定值變化。SIMC規則可能是最佳選擇。Skogestad教授針對更復雜的模型通過使用有效純滯后來近似其余的高階動態來處理。
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◆記過程控制大咖Skogestad教授
