La commande proportionnelle produit une sortie proportionnelle à l'erreur. Si l'erreur double, la sortie double également. Si l'erreur est faible, la sortie est faible. Le contrôleur accentue la correction lorsqu'il est éloigné de la cible et la réduit à mesure qu'il s'en rapproche. C'est le mode de commande le plus simple et le plus intuitif.

Le gain proportionnel, Kp, détermine la réactivité du contrôleur. Un gain élevé induit une réponse rapide, mais un risque d'oscillation. Un gain faible assure une réponse stable, mais lente. La sortie du contrôleur est égale à Kp multiplié par l'erreur. C'est tout. Le calcul est simple. Le réglage, en revanche, est complexe.

Comportement de contrôle proportionnel

• Réponse rapide aux erreurs importantes.
• Erreur en régime permanent sous charge constante.
• Oscillation si le gain est trop élevé.
• Réponse lente si le gain est trop faible.
• Souvent combiné avec des termes intégraux et dérivés.

L'erreur en régime permanent constitue la principale faiblesse. Si le système nécessite une sortie constante pour maintenir sa position malgré la gravité ou le frottement, le terme proportionnel doit présenter une erreur non nulle pour produire cette sortie. Cela signifie que le système se stabilise en dessous du point de consigne. L'ajout d'une action intégrale élimine cette erreur. L'ajout d'une action dérivée réduit les oscillations. La plupart des régulateurs réels utilisent ces trois termes. Cependant, la commande proportionnelle seule est suffisante pour certaines applications. Un simple robot suiveur de ligne peut utiliser la commande proportionnelle pour se diriger. Plus il s'écarte de la ligne, plus le virage est difficile. Cela fonctionne car le robot est toujours en mouvement et l'erreur ne se stabilise jamais. La commande proportionnelle est fondamentale ; tout le reste s'appuie dessus.