逆向反应和操控回路的引进可谓工程史上的一个光辉前进，但随之而来（或许就在同一天！）的负面影响也凸显无遗，这引起了极大的混杂、波折和失利，露出出来的问题包含时间滞后、无阻尼过冲、不安稳和振动等。多年来，各种反应技能和操控战略不断涌现，以征服这个驻留在伺服回路中损坏安稳性的鬼魔。其间最为强大和最受欢迎的当数份额积分微分（PID）操控器。
虽然PID获得了广泛而成功的运用，但它也有自己的局限性。PID操控器的一个特别问题是与单比特（即“高/低”或“Bang-Bang”）反应传感器的合作。这样的传感器给PID造成了费事，由于它们的输出既不包含PID的份额（P）、也不包含微分（D）信息，只留下用于提取操控信号的积分（I）。惋惜的是，纯积分在受控变量中存在严峻的安稳性问题。
有一种“直接积分”算法对受控变量进行采样并从设定值中减去该值，将所得差值乘以增益因子，然后对成果进行积分以产生反应（输出）信号。由此产生的伺服回路具有很好的功能，包含简略性和零稳态差错。可是，它还表现出不希望的继续振动趋势，这种振动终究不会回到设定点。这种继续的振动几乎是不可避免的，由于当受控变量从违背中纠正并尽力回到设定点时，反应现已严峻地过度校对。由此产生的过冲或许会增加到与原始扰动相同大，导致与初始过冲相同大的反向下冲，并继续下去。
图1所示为一个相对湿度操控的运用示例，赤色曲线代表相对湿度，是在环境室中运用简略的“Bang-Bang”传感器和直接积分算法来完成的，这显着不太令人满意。
图1：“Bang-Bang”传感器和纯积分反应引起体系不安稳。
因此，十几年前，我测验规划了一种比PID更简略、更简略调整的代替计划，它只要一个增益因子需求调整，而不是像PID那样需求调整三个。我将其称为“半回收”（TBH）操控器，并在2005年的一篇EDN规划实例文章中对其进行了描绘。
依据直觉，你或许想运用直接积分与“Bang-Bang”传感器来解决问题，当体系超越设定点时，它会对所需反应进行更好的估量，比选用简略积分的办法要好。TBH操控器便是依据这样的主意，经过运用直接积分的无阻尼过冲和下冲近似持平来完成这一点。为此，引进了变量HO，它是从前转化中反应项H的值。然后运转修正后的伺服回路，体系超越设定值的时间在外。每逢超越设定点时，将反应项(H)替换为其当时值与前一个值(HO)的平均值。这一行动将回收累积在超越点之间的一半调整，因此才有了这个绰号：TBH。
虽然TBH的动态功能（例如，安稳速度）与专业调谐的PID回路还不能混为一谈，一起还有必要应对各种困难的不睬想进程，但它很简略完成根本的安稳性和固有的零稳态差错且比较稳健。
令人高兴的是，纯积分的安稳操控是TBH的特长。修正TBH的纯积分成果如图2所示，能够显着看出有更好的功能。
图2：经过TBH积分改进收敛和安稳性。
要供给这一办法的作业示例，需具体了解TBH湿度操控解决计划。咱们有必要从描绘“Bang-Bang”湿度传感器开端：Vishay 691，当环境相对湿度（RH％）从10％改变到90％时，其电容从~112pF改变到~144pF（即~0.36pF/％RH）。参数曲线见图3。
运用该传感器的完好操控体系如图4所示。电路拓扑结构运用RS触发器IC3A作为电容比比较器，将Vishay探测器CX与参阅电容CREF相关联，VR2设置设定点比率，然后得到设定点RH％。比较器仅指示传感器的读数是高于仍是低于设定值。
IC2B(引脚7)产生一个作业在22Hz左右的简略时钟。操控器的比较周期从时钟的正向转化开端，它将IC3A上的R和S输入驱动为高电平。这种状况将RS触发器置于一个逻辑上反常的古怪的状况，一起将Q和-Q输出设置为高电平。当时钟信号随后回来低电平时，IC3A的S和R输入紧跟这以后，速率取决于各自的RC时间常数。
IC3A从逻辑反常状况退出，而且终究进入安稳的0/1状况，这取决于哪个输入（R或S）是由更长的RC时间常数驱动的。由于S引脚上的时间常数取决于CX，因此也由RH％决议。假如RH％<设定值，则Q = 0，假如RH％>设定值，则Q = 1。IC3B鄙人一个时钟周期开端时捕获IC3A本身的排序成果并进入安稳的二进制状况，如图5的时序图所示。
图4：TBH湿度操控器。
操控器的份额输出信号来自积分器IC2A，它从IC3B接纳由VR1缩放后的信号——这是TBH（仅有的）反应增益因子。一起，IC1的开关将IC3A和IC3B的输出与时钟(IC2B)相结合，每逢检测到的RH信号在任一方向上超越设定值时，就产生低电平脉冲。当回收一半的状况产生时，TBH设定点超越脉冲对反应收敛和安稳性至关重要。得到的输出信号如图5所示。
图5：RH传感器和TBH算法时序图。
