PID控制器是一种广泛应用于工业控制系统中的反馈控制器，其名称来源于其三个主要的控制成分：比例（Proportional）、积分（Integral）、微分（Derivative）。PID控制器的工作原理是通过计算偏差（即设定值与实际输出值之间的差值）来调整控制量，以达到控制目标。
在参数整定方面，PID控制器需要设置三个参数：比例增益（Kc或比例度δ）、积分时间（Ti）和微分时间（Td）。这些参数对控制系统的性能有着直接的影响。比例增益控制着系统的反应速度和稳定性，增大比例增益可以使系统的响应速度变快，但过大的比例增益会导致系统稳定性降低。积分时间决定了系统消除稳态误差的能力，缩短积分时间能够快速消除误差，但过短的积分时间可能会引起系统过度反应甚至不稳定。微分时间则影响着系统对快速变化的响应，微分作用可以提高系统的稳定性，但是它也会放大高频噪声，因此在噪声较大的环境中应谨慎使用。
在应用中，PID控制器的参数整定是一个重要环节，涉及如何根据具体的控制对象选择合适的控制策略和参数。例如，在选择控制阀的“气开气关”方式时，需要考虑系统的安全性和控制效果。温度控制器的正反作用选择是为了确保系统是闭环负反馈系统，以保证控制的准确性和稳定性。
在实际的工程实践中，PID参数的整定方法有经验法和临界比例度法等。经验法是根据经验选取一个初始参数值，并在实际运行中调整参数，这种方法较为简单，但并不精确。临界比例度法则是先通过实验找到系统发生振荡的临界点，然后根据临界点的参数来设定PID控制器的参数。此外，还有诸如Ziegler-Nichols方法等多种参数整定方法。
“防积分饱和”与“无扰动切换”技术是针对特定情况下的PID控制器性能优化方法。积分饱和是指在积分作用下，控制器输出长时间维持在最大或最小值而无法响应新的偏差，这通常发生在系统偏差长时间存在的情况下。为了防止这种情况，控制器需要有积分饱和保护机制。“无扰动切换”技术则是为了在不产生扰动的情况下切换控制模式或者控制器。
PID参数的自整定方法是指控制器能够根据系统的实际响应情况自动调整PID参数，以达到最佳的控制效果。自整定技术可以在系统模型已知的情况下使用模型参考自适应控制（MRAC）方法，在系统模型未知的情况下使用模糊逻辑或遗传算法等人工智能技术。
在工业应用中，PID控制器的选择还需要考虑被控参数的性质。例如，对于温度或成分控制，PID控制器是常用的控制方式；而对于流量、压力、液位和料位控制，也可以使用PID控制器，但如果测量噪声较大时，需要先对测量信号进行滤波处理以保证控制质量。
PID控制器的性能指标也是评估其是否能够满足特定控制需求的重要因素，例如设定值的跟随性、响应速度、稳定性等。控制器设计者或工程师必须依据具体的控制目标和实际的工艺条件来合理选择和整定PID参数，以确保系统稳定运行并达到预期的控制效果。
