La régulation a pour objectif de maintenir à un niveau prédéterminé un paramètre de process (une température, une pression, un niveau, un débit, une position, une vitesse, etc.). Pour ce faire, le régulateur agit sur une valeur réglante (pour par exemple commander une résistance chauffante, une vanne, un robinet, un moteur, etc.).

Le régulateur PID est de loin le régulateur le plus répandu et le plus facile à mettre en œuvre. Ce type de régulation (voir aussi la définition de ce terme) consiste à associer trois actions :

• action proportionnelle (P) : la grandeur de sortie du régulateur est directement proportionnelle à l’écart entre la grandeur mesurée et la valeur de consigne. Avec ce type de régulation, la valeur mesurée n’atteint jamais la valeur de la consigne : le rôle du régulateur est de minimiser cet écart.
• action intégrale (I) : l’action intégrale permet d’annuler l’écart entre la mesure et la consigne et donc d’améliorer la précision de la régulation. Elle consiste à réaliser une intégration (au sens mathématique du terme) de l’écart. L’action intégrale est pratiquement toujours associée à une action proportionnelle.
• action dérivée : celle-ci consiste à dériver (au sens mathématique du terme) l’écart entre la mesure et la consigne. L’action dérivée permet de raccourcir le temps de réponse de la régulation et de stabiliser la régulation (lorsque les variations de la grandeur contrôlée sont rapides). L’action dérivée est complémentaire de l’action proportionnelle.