時間-比例控制是一種高精度的脈沖寬度調(diào)制技術(shù)。采用該技術(shù)的反饋控制器能夠?qū)㈤_關(guān)量執(zhí)行器或離散量執(zhí)行器作為連續(xù)執(zhí)行器使用，從而產(chǎn)生0%至100%之間任意的控制效果。這一技術(shù)的竅門在于以一定的時間比例切換執(zhí)行器的開關(guān)狀態(tài)，以達(dá)到理想的控制效果。
以家用制冷系統(tǒng)為例。大部分恒溫控制器采用“bang-bang”控制算法，該算法先將房間的實(shí)際溫度與住戶設(shè)定的溫度作比較，如果實(shí)際溫度高于設(shè)定值就讓空調(diào)滿額運(yùn)行；如果實(shí)際溫度低于設(shè)定值則完全關(guān)閉空調(diào)。這種技術(shù)會造成室內(nèi)溫度在設(shè)定值上下不斷波動，但在大多數(shù)家庭中，已經(jīng)能夠滿足要求了。
恒溫控制器與連續(xù)執(zhí)行器結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)更嚴(yán)格的溫度控制。其中，連續(xù)執(zhí)行器可以是一個電動風(fēng)閥，能夠定量地將制冷空氣持續(xù)送入房間。這類應(yīng)用在商用供熱、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)（HVAC）領(lǐng)域司空見慣，但對于一般的家庭使用而言，其價格過于昂貴。
可以通過控制離散執(zhí)行器的輸出狀態(tài)在開和關(guān)之間循環(huán)，達(dá)到和連續(xù)執(zhí)行器一樣的效果。在上面的示例中，控制器讓執(zhí)行器在50%的時間內(nèi)處于“打開”狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)50%的控制效果。在下面示例中，控制器讓執(zhí)行器在3個循環(huán)周期內(nèi)處于“打開”狀態(tài)，之后的1個循環(huán)周期內(nèi)處于“關(guān)閉”狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)75%的控制效果。
但是，如果一個家用恒溫系統(tǒng)采用了時間-比例控制技術(shù)，那么它即使不借助連續(xù)控制器，也能夠達(dá)到類似的效果。它可以利用空調(diào)的開關(guān)功能控制通風(fēng)時間而非進(jìn)入房間的冷空氣數(shù)量。在實(shí)現(xiàn)X%的控制效果時，恒溫系統(tǒng)只要使空調(diào)在X個時間單位內(nèi)保持開啟，然后在（100-X）個時間單位內(nèi)保持關(guān)閉即可。
如果這些時間單位小于恒溫系統(tǒng)對房間制冷所需要的時間（大約幾分鐘），那么讓空調(diào)在X%的時間內(nèi)滿額運(yùn)轉(zhuǎn)所達(dá)到的平均效果就相當(dāng)于讓空調(diào)以全功率的X%不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)的效果。從短期看，室溫仍然會在設(shè)定值上下波動，但是波動幅度一般不會像采用“bang-bang”控制時那么大。
在其他的時間-比例控制應(yīng)用中，波動幅度可能需要進(jìn)一步減小，于是“開”狀態(tài)和“關(guān)”狀態(tài)的最小間隔時間——控制器的“工作周期”，也需要相應(yīng)地減小。不幸的是，這樣做勢必增加執(zhí)行器開關(guān)狀態(tài)的切換頻率，從而加快其損耗速度。
50%的控制輸出將是最糟糕的情況，因為驅(qū)動器不得不在每一個工作周期結(jié)束時切換狀態(tài)。家用制冷系統(tǒng)中，如果系統(tǒng)的工作周期小于幾分鐘，空調(diào)的啟動電機(jī)將會快速磨損。
從另一個極端角度看，如果系統(tǒng)的工作周期長達(dá)數(shù)小時，可能有助于延長啟動電機(jī)的壽命。但是在這種情況下，空調(diào)將會連續(xù)運(yùn)行數(shù)小時，從而增大室內(nèi)溫度的波動幅度，使住戶感覺不舒適。
時間-比例控制尤其適用于變化相對緩慢的過程以及那些采用機(jī)械裝置降低執(zhí)行器波動效應(yīng)的過程。除了用于溫度控制之外，這項技術(shù)還適用于大型容器的液位和壓力控制。因為在此類應(yīng)用中，采用連續(xù)執(zhí)行器的價格過于昂貴。
