在生产自动化系统中，经常将比例、积分、微分三种调节作用结合起来，构成比例积分微分调节，或称PID调节。在其输入输出数学表达式中，有三个特征常数，比例带δ（P）、积分时间TI、微分时间TD，用来表示比例积分微分的调节特性。比例带是比例的倒数，用百分数表示，所以比例带越大，比例越小。
当比例积分微分调节器输入一个阶跃偏差时，调节器输出的调节信号等于比例作用、积分作用、微分作用三部分输出之和。比例作用的输出与偏差的大小成正比；积分作用的输出与偏差的变化速度成正比，输出变化量的大小不仅取决于偏差的大小，而且取决于偏差存在的时间长短，只要有输入偏差存在，输出就一直变化，只有在输入偏差为零时，输出才不再变化，可见积分作用能消除偏差；微分作用的输出与偏差的变化速率成正比，根据偏差变化速度的快慢而进行调节的，这叫做超前作用，只要偏差变化一露头，调节就立即起作用，当偏差没有变化时，微分调节不起作用。 三个特征参数的作用顺序为：当有偏差输入时，微分作用立即动作，使调节器输出突然发生大幅度变化，然后就慢慢下降，比例作用也同时动作，偏差减小，再按照积分作用动作，随着时间的增加，积分作用越来越起主导作用，最后慢慢把偏差消除掉。 举一个给水箱加水的例子，来说明以上关系。当看到水箱水位低于预想值时，我们的大脑马上想到开大阀门给水箱加水，给水量会很大，如果预见到阀门开得过大，水位难以控制，很快会超过预想值，又会慢慢关小阀门，来控制加水量，这就是微分作用；同时，阀门开大或关小，决定了不同的给水量，水位按照不同的比例上涨，这就是比例作用；不管阀门开打与关小，达到预想水位的时间不同，阀门开度越大，需要时间越短，阀门开度越小，需要时间越长。通常情况下，随着时间的增加，水位慢慢地达到预想值，我们再去关死阀门，但是在关死阀门的过程中，仍然会有给水量，水位会超过预想值。为了更好地控制水位，我们会慢慢关小阀门，逐渐减少给水量，直到水位达到预想值时，阀门正好关死，这需要一定的时间段，阀门关小幅度越小，需要时间越长，反之亦然，这就是积分调节作用。
1比例度δ变化对调节过程的影响。
比例度越大说明调节作用越弱，必然导致过程曲线变化缓慢。振荡周期长，衰减比较大。如果是纯比例作用，则稳定后余差也大。相反减小比例值相当于加强调节作用，曲线波动快，振荡周期短，衰减比变小，随着比例度δ的减小，曲线振荡逐渐加剧，周期越来越短，衰减比也越来越小。
2积分时间TI变化对调节过程的影响
积分作用强弱取决于积分时间TI的大小。TI大，积分作用弱，TI小，积分作用强。曲线振荡逐渐加剧，周期逐渐缩短，余差也越来越小。但TI 过小，由于积分作用太强，造成曲线剧烈振荡，操作不稳；当 TI无限大时，调节器就是个纯比例调节器。3微分时间TD变化对调节过程的影响
微分作用强弱主要看TD的大小，TD越大，微分作用越强，这和积分时间TI刚好相反。微分作用越强，调节作用也越强，其结果使振荡越来越剧烈，周期也越来越短。用微分作用后余差也会有所降低。但是当微分作用的不恰当，TD太大了会引起大幅度的振荡，太小了作用不够明显，对调节质量改善不大，等于零时无微分作用。
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