比例积分微分控制器是具有比例积分微分控制规律的控制器，常称为三作用（PID）控制器。三作用控制器，其输出p与输入偏差e之间具有下列关系：

比例积分微分控制器的可调参数有三个，即比例放大系数（或比例度σ）、积分时间和微分时间。

比例积分微分控制器的特点是：微分作用使控制器的输出与输入偏差的变化速度成比例，它对克服对象的滞后有明显的效果。在比例的基础上加上微分作用能提高稳定性，再加上积分作用可以消除余差。所以，适当调节三个参数，可以使控制系统获得较高的控制质量。

比例积分微分控制器适用于容量滞后较大、负荷变化大、控制质量要求较高的系统，应用最普遍的是温度控制系统与成分控制系统。对于滞后很小或噪声严重的系统，应避免引入微分作用，否则会由于被控系统的快速变化引起控制作用的大幅度变化，严重时会导致控制系统不稳定。