การควบคุมแบบเรียงซ้อนหมายถึงกลยุทธ์การควบคุมกระบวนการซึ่งตัวแปรกระบวนการถูกควบคุมโดยการจัดการ setpoint ของตัวแปรกระบวนการที่เกี่ยวข้อง ในกลยุทธ์เฉพาะนี้ตัวแปรของดอกเบี้ยถูกควบคุมโดยลูปควบคุมสองวงที่ทำงานควบคู่กัน ในอุตสาหกรรมกระบวนการทางเคมีมักมีการใช้ระบบควบคุมแบบเรียงซ้อนเพื่อลดผลกระทบจากการรบกวนและความไม่พอใจต่อวัตถุประสงค์การควบคุมเบื้องต้น
การควบคุมแบบเรียงซ้อนประกอบด้วยการวนซ้ำหลักและวนรอบรอง ลูปเหล่านี้อาจเรียกว่าลูปด้านนอกและลูปด้านในตามลำดับ ลูปหลักจัดเตรียมลูปรองพร้อมกับ setpoint หรือเป้าหมายสำหรับกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับวัตถุประสงค์การควบคุมหลัก บางครั้งการวนซ้ำหลักจะเรียกว่าการวนรอบต้นแบบเนื่องจากมีการกำหนดจุดที่วนซ้ำรองหรือการวนซ้ำต้องทำตาม
วัตถุประสงค์หลักสำหรับการใช้การควบคุมแบบเรียงซ้อนเป็นกลยุทธ์การควบคุมกระบวนการคือการอนุญาตให้วงรองเพื่อควบคุมการรบกวนก่อนที่จะส่งผลกระทบต่อวัตถุประสงค์การควบคุมหลัก เพื่อให้ระบบควบคุมนี้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพการเปลี่ยนแปลงกระบวนการของลูปรองจะต้องเร็วกว่าการเปลี่ยนแปลงของลูปหลัก ตามกฎทั่วไปการเปลี่ยนแปลงกระบวนการของลูปรองจะต้องเร็วกว่าการเคลื่อนที่ของโพรเซสหลักอย่างน้อยสี่เท่า
แอปพลิเคชันที่พบมากที่สุดของการควบคุมแบบเรียงซ้อนสำหรับกระบวนการทางเคมีส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการใช้ตัวควบคุมการไหลเป็นลูปรอง ตัวควบคุมการไหลส่วนใหญ่มีเวลาตอบสนองที่รวดเร็วมากทำให้เหมาะสำหรับผู้ที่ต้องการลูปรอง ลูปหลักมีแนวโน้มที่จะมุ่งเน้นไปที่ตัวแปรเช่นอุณหภูมิระดับโพเทนไฮโดรเจน (pH) หรือองค์ประกอบทางเคมี
การควบคุมแบบเรียงซ้อนไม่จำเป็นต้อง จำกัด อยู่กับระบบที่ใช้ลูปควบคุมเพียงสองตัวเท่านั้น การจัดเรียงเรียงซ้อนหลายอย่างทำงานในลักษณะเดียวกับวนการควบคุมเรียงซ้อนแบบดั้งเดิม แต่มีมากกว่าสองลูป ตัวอย่างเช่นเครื่องวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีและลูปควบคุมที่มีระยะเวลาใช้งานนานอาจใช้ลูปควบคุมอุณหภูมิเพื่อกำจัดขั้นตอนการทำงานซ้ำ จากนั้นลูปควบคุมอุณหภูมิอาจใช้ตัวควบคุมที่เร็วยิ่งขึ้นเช่นตัวควบคุมการไหล
มีหลายปัจจัยที่เกี่ยวข้องในการพัฒนาตัวควบคุมแบบเรียงซ้อนสำหรับกระบวนการที่กำหนด ตัวอย่างเช่นวิศวกรควบคุมจะต้องพิจารณาว่าลูปรองที่เลือกมีผลกระทบอย่างมากต่อลูปหลักที่น่าสนใจ วิศวกรจะต้องทราบถึงการเปลี่ยนแปลงกระบวนการของลูปรองที่เสนอ ปัจจัยดังกล่าวสามารถระบุได้ว่าลูปรองที่เสนอนั้นมีความสามารถในการดูดซับความไม่พอใจของกระบวนการและป้องกันไม่ให้ส่งผลกระทบต่อลูปหลัก
