控制算法（The control algorithm）是在機電一體化中，在進行任何一個具體控制系統的分析、綜合或設計時，首先應建立該系統的數學模型，確定其控制算法。
所謂數學模型就是系統動態特性的數學表達式。它反映了系統輸入、內部狀態和輸出之間的數量和邏輯關係。這些關係式爲計算機進行運算處理提供了依據，即由數學模型推出控制算法。所謂計算機控制，就是按照規定的控制算法進行控制，因此，控制算法的正確與否直接影響控制系統的品質，甚至決定整個系統的成敗。 –摘抄自百度百科
控制算法決定了一個系統的品質，好的控制算法可以優化整個系統的組成。
二值位式控制算法
位式控制算法的控制框圖如下圖所示：
首先，用戶可以通過按鍵、滑動電阻或者其他方式輸入一個控制信號Sv給控制算法， 然後控制算法會結合輸入信號Sv和輸出採集回來的信號Pv來計算輸出量out，然後由out信號控制執行部件，最後由執行部件作用到具體的控制對象上。最後我們要從被控制對象上採集需要控制的變量（可以是溫度、溼度等等）反饋給控制算法做修正。
我們以一個水溫控制系統爲例來說明位式控制算法的原理。
用戶設置部分輸入一個溫度值，比如我們希望控制水溫爲80℃，則Sv = 80；執行部件可以是一個繼電器控制的加熱絲，控制對象就是水箱裏的水，傳感器是一個溫度傳感器。
二值位式控制算法的原理是：
當 Pv > Sv ==> out = L 關斷繼電器，停止加熱
當Pv ≤ Sv ==>out = H 打開繼電器，開始加熱
由以上分析我們得出二值位式控制算法有以下特點：
1、需要是一個閉環控制系統，可以採集到被控制對象的當前狀態。
2、控制簡單，只是判斷當前系統值和設定值的差值來調節。
3、只能輸出高或者低兩種狀態值。
4、誤差較大，因爲被控制對象具有慣性，永遠不可能有被控制對象狀態值等於設定值這種情況。舉例來說：溫度加熱和停止加熱不是一個立即結束的動作，我們導通繼電器開始加熱，由於加熱絲的溫度不會一下子提升到我們所需的溫度，中間是有一段升溫過程，同理停止加熱中間也是有一段降溫的過程。
改進方案：
雖然系統硬件設計已定，但是通過改進控制算法，我們可以克服二值位式控制算法的一些弊端，儘量達到輸出值和我們設定值接近，減少誤差。
PID控制算法就是其中一種該進方法，關於PID算法的詳細討論我們在後續文章中分析。