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控制器的控制规律是比例规律、积分规律、微分规律3种基本控制作用组合而成的。按照这3种基本控制规律进行控制，在过程控制中习惯称为PID控制。 1. 比例微分（PD)控制器 比例微分（PD)控制器的控制规律是
比例微分控制器的传递函数为 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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式中
这是带有惯性环节的比例微分控制。它的单位阶跃响应为 本文来自www.eadianqi.com
式中
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3. 比例积分（PI）控制器 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
自动控制网www.eadianqi.com版权所有 PI控制器的传递函数为 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
式中 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 在PI控制器中，有两个特性参数：  （ ）和 。这两个参数都是可以调整的。积分时间常数越小，积分作用越强，积分时间常数越大，积分作用越弱。当 为无穷大时，PI控制器没有积分作用，成为比例控制器。积分时间常数 对动态过程的影响是两方面的。积分作用强，消除余差的能力也强，但同时会使动态过程振荡加剧，稳定性降低。积分作用弱，则余差消除得慢，调节时间长。提高稳态精度和改善动态品质之间是有矛盾的。当 选择合适时，才能兼顾两方面的要求。 对动态过程的影响见图3。 本文来自www.eadianqi.com
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4. 比例积分微分PID控制器 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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PID控制器的传递函数为 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
式中 本文来自www.eadianqi.com
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从图中可以看出，在阶跃输入下，动态过程的初始阶段，微分作用的输出很大，产生了一个大幅度的超前控制作用，加快系统的响应速度。微分作用随后逐渐减小，而积分控制作用则逐步加强，直到稳态误差完全消失。比例控制作用则始终存在。在PID控制中，比例控制是基本控制作用，而微分和积分则是叠加在比例控制上，在动态过程进行的不同阶段，发挥不同的作用。动态过程初期，要求响应要快，这时，发挥比例控制无时间延迟和微分控制有较大超前控制作用的特点。在动态过程后期，要求响应精度要高，这时，发挥比例控制与偏差成比例和积分控制能消除偏差的特点。
可按照延迟时间 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 |
(1) 
(2) 
为PD控制器的放大系数，
为微分时间常数。式（1）说明，PD控制器的输出是比例控制作用的输出与微分控制作用的输出之和。
（或比例带
）和微分时间常数
，改变
和
，可以调整比例作用和微分作用的强弱。比例作用的强弱是由
（或
）决定的，而微分作用的强弱则由
和
共同决定。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 
3) 本文来自www.eadianqi.com 
(4) 
。图1是PD控制器的单位阶跃响应曲线。
(5) 
(6) 本文来自www.eadianqi.com 
为PI控制器的放大系数。
为积分时间常数，简称积分时间。
由于某种原因长时间存在且方向无改变时，积分器的输出就会达到最大并进入深度饱和。这时，若偏差
发生反方向的变化，必须要经过一段时间，使积分器逐渐从饱和状态中退出，才能产生控制作用。这将使控制质量变差。这种现象称为积分饱和现象。凡具有积分控制作用的控制器，在特定条件下都可能产生积分饱和的现象。防止积分饱和的措施也不止一种，读者可以参阅有关书籍，做更深入的了解。 
（7） 
为PID控制器的放大系数（
为比例带），
为积分时间，
为微分时间。
，
和
，合理选择这3个参数也并非易事。选择得不适当，控制效果会受到影响。所以，若采用PI控制或其它控制规律可以满足要求，就不必采用PID控制器。 
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和常数T的比值来选择。这个比值称为被控对象的可控比。
时，选比例控制或比例积分控制。
时，选比例积分或比例积分微分控制。
时，则必须考虑使用复杂控制系统。