Sistemi di Controllo On-Off

Il regolatore On-Off fa assumere alla variabile y(t) (valore di ingresso dell'attuatore) due soli valori: y1 e y2 , a seconda se l'uscita del sistema oltrepassa in alto o in basso un margine d'errore (detto gap) intorno al set-point x_s

In pratica il controllore On-Off corrisponde ad un atteggiamento del tipo se è troppo spengo, se è poco accendo (nel caso del forno).
Il Gap è dovuto alle caratteristiche di costruzione degli elementi della catena ed al ritardo della misura da parte del trasduttore; anche potendo, non è conveniente ridurre eccessivamente il gap giacché si avrebbe un altissimo numero di commutazioni, tali da compromettere il funzionamento del blocco attuatore.
A causa dell'inerzia del sistema controllato, anche quando viene modificato il valore dell'ingresso, l'uscita si allontana ulteriormente dal set-point, prima di invertire la tendenza e rientrare verso i valori desiderati. 
L'errore massimo raggiunto viene detto overshoot.

L'uscita di un sistema controllato con il metodo On-Off assumerà un andamento oscillatorio infinito, in un intervallo leggermente superiore al Gap; in pratica la variabile controllata assume il valore di set-point solo in intervalli infinitesimi.

Con riferimento all'esempio di un forno elettrico, il grafico può essere così descritto:

• inizialmente la valvola è aperta e l'uscita tende ad aumentare.

• quando l'errore supera il gap, la valvola viene chiusa.

• a causa dell'inerzia del sistema (la resistenza ancora incandescente del forno) l'uscita tende ad aumentare ancora un po' prima di invertire la tendenza (a causa della dispersione di calore).

• il set-point viene raggiunto ma, a causa dei ritardi della misura, il regolatore non è in grado di intervenire.

• quando l'errore supera il gap, la valvola viene aperta nuovamente.

• ancora a causa dell'inerzia del sistema (nell'esempio precedente la resistenza ancora fredda) l'uscita tende a diminuire ancora un po' prima di invertire la tendenza.

• il ciclo riprende e, di nuovo, quando il set-point viene raggiunto, il regolatore non è in grado di intervenire, ma deve attende il superamento del gap.