在双位控制系统中，被控变量不可避免地会产生持续的等幅振荡过程，这是由于双位调节器只有特定的两个输出位，相应的调节阀也只有两个极限位置，势必在一个极限位置时被控变量大于设定值，而在另一个位置时又小于设定值，不可能正好和对象的负荷要求相适应，这就使被控变量处于不可避免地持续的等幅振荡过程，而对要求被控变量比较稳定的系统是不能满足的。如果能够使阀的开度与被控变量的偏差成比例的话，就有可能获得与对象负荷相适应的调节参数，从而使被控变量趋于稳定，达到平衡状态，这种阀门开度的改变量与被控变量偏差位成比例的规律，就是比例控制规律。

如果调节器的输出信号变化量与输入的偏差信号之间成比例关系，称为比例控制规律，一般用字母P表示。比例调节器的放大倍数KP是可调的，它决定了比例作用的强弱，所以比例调节器实际上可以看成一个放大倍数可调的放大器，其特性如图1所示。当放大倍数KP大于1时，比例作用为放大，而当放大倍数KP小于1时，比例作用为缩小。对应于一定的放大倍数KP，比例调节器的输入偏差大，输出变化量也大；输入偏差小，相应的输出变化也小。

图2是液位比例控制系统，被控变量是水箱的液位。0为杠杆的支点，杠杆的一端固定着浮球，另一端和调节阀的阀杆连接。浮球能随着液位的升高而升高，随液位的下降而一起下降。浮球通过有支点的杠杆带动阀芯，浮球升高阀门关小，输入流量减少；浮球下降阀门开大，流量增加。

如果原来液位稳定在图2中实线位置，进入水箱的流量和排出水箱的流量相等。当水箱的出水阀门突然开大一点，排出量就增加而使浮球下降。浮球下降将通过杠杆把进水阀门开大，使进水量增加。当进水量又等于排水量时，液位也就不再变化而重新稳定下来，达到新的稳定态；相反排水量突然减少，液位上升，进水阀门由于浮球的作用也关小，使进水量减少，直至进出量相等，液位达到新的稳定状态。

从上述分析可以看出，浮球随液位变化与进水阀门开度的变化是同时的，这说明比例作用是及时的。另外，液位一旦变化，虽经比例控制系统能达到稳定，但回不到原来的设定值。从图2看到，进水阀本身不能开大，而受浮球的控制。浮球要下降，只有在液位下降时才有可能。因此在这种情况下，液位要比原来低一高度为代价，才能换得阀门开大，使液位重新获得平衡，如图2中虚线位置。也就是说，液位新的平衡位置相对于原来设定位置有一差值(即水箱实线与虚线液位之差)，此差值称为余差，所以比例控制又称有差控制。

比例控制的优点是反应快，有偏差信号输入时。输出立刻和它成比例地变化，偏差越大，输出的控制作用越强。

在工业上所使用的调节器，习惯上而是采用比例度δ(也称比例带，在仪表上用P表示)，而不用放大倍数KP来衡量比例控制作用的强弱。

所谓比例度指调节器输入的变化与相应输出变化的百分数。比例度就是使调节器的输出变化满刻度时(也就是调节阀从全关到全开或相反)，相应的仪表指针变化占仪表测量范围的百分数，或者说使调节器输出变化满刻度时，输入偏差对应于指示刻度的百分数。

例如，一只电动比例温度调节器，温度刻度范围是50～100℃，电动调节器输出是0～10mA，当指示指针从70℃移到80℃时，调节器相应的输出电流从3mA变化到8mA，其比例度为δ=40%。

当温度变化全量程的40%时，调节器的输出从0mA变化到10mA，在这个范围内，温度的变化e和调节器的输出变化△p是成比例的。但当温度变化超过全量程的40%时，(在上例中，即温度变化超过20℃时)，调节器的输出就不能再跟着变化了，因此，调节器的输出最多只能变化100%。

调节器的比例度δ的大小与输入输出的关系如图3所示。从图3中可以看出，比例度越大，使输出变化全范围时所需的输入偏差变化区间也就越大，而比例放大作用就越弱，反之亦然。

比例度δ与放大倍数KP成反比，是互为倒数关系。调节器的比例度δ越小，它的放大倍数越大，它将偏差(调节器输入)放大的能力也越大，反之亦然。因此比例度δ和放大倍数KP一样，都是表示一个比例调节器的控制作用强弱的参数。

当干扰出现时，调节器的比例度δ不同，则控制过程的变化情况亦不同，比例度对控制过程的影响如图4所示。

由图4可见，比例度δ越大即KP越小过渡过程曲线越平稳，但静差很大。比例度越小，则过渡过程曲线越振荡。比例度过小时，就可能出现发散振荡。当比例度δ太大时，即放大倍数KP太小，在干扰产生后，调节器的输出变化很小，调节阀开度改变很小，被控变量的变化很缓慢，比例控制作用太小（如曲线6所示）。当比例度偏大时，KP偏小，在同样的偏差下，调节器输出也较大，调节阀开度改变亦较大，被控变量变化也比较灵敏，开始有些震荡，静差不大（如曲线5所示）。当比例偏小，调节阀开度改变更大，大到有点过分时，被控变量也就跟着过分地变化，再拉回来时又拉过头，结果会出现激烈的振荡(如曲线3所示)。当比例度继续减小某一数值时，系统出现等幅振荡，这时的比例度称为临界比例度δK(如曲线2所示)。

当比例度小于δK时，比例控制作用太强，在干扰产生后，被控变量将出现发散振荡(如曲线1所示)，这是很危险的。工艺生产通常要求比较平稳而静差又不太大的控制过程，如曲线4所示，因此选择合适的比例带δ，比例控制作用适当，被控变量的最大偏差和静差都不太大，过渡过程稳定得快，一般只有两个波，控制时间短。

比例控制作用虽然及时，控制作用强、但是有余差存在，被控变量不能完全回复到设定值，调节精度不高。因此比例控制只能用于干扰较小，滞后较小，而时间常数又不太小的对象。一般情况下比例度的大致范围为：压力对象30～70%，流量对象40～100%，液位对象20～80%，温度对象20～60%。有时也有例外情况。