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際溫度與住戶設(shè)定的溫度作比較，如果實際溫度高于設(shè)定值就讓空調(diào)滿額運行；如果實際溫度低于設(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的壽命。但是在這種情況下，空調(diào)將會連續(xù)運行數(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。
