有些PID控制器可以进行动态的自我整定，但是这并不容易。
尽管比例-积分-微分控制器或叫“PID回路”事实上作为工业反馈控制方面的标准已经超过65年了，但是使用它们并不简单。为了使PID回路工作到最佳状态，它们必须在一开始就进行整定以适应每种应用场合，然后还得周期性地进行反复整定以保持其理想的闭环回路特性。
“自动整定”控制器可以通过自动地响应请求以生成合适的整定参数来完成整定。当控制功能失效时，操作人员只需要按动“整定”这个按钮并观察控制器的整定功能对过程进行操作，直到有足够多的符合过程自身特性的输入/输出数据。
一旦反馈控制功能启动后，整定功能就可以给出一套P，I和D的整定参数并得到理想的闭环回路行为。大多数自动整定技术就是简单地模仿一位有经验的控制工程师在第一次将回路连线时所做的事情。
连续地反复整定或“自整定”是更为困难的挑战，因为整定和控制功能是同时进行操作的。控制器必须持续地保持过程变量在规定的范围内，因此它必须试着了解过程变量是如何对控制量进行反作用的。（见“基本自整定控制器”图表）。
一个自整定控制器包括一个传统的PID 控制功能及一个自整定功能通过
不断更新控制
器的P，I 和D 的整定参数来达到保持最优化闭环回路的性能。一个自动整定器与自整
定控制器相类似，唯一不同的是自动整定器的整定操作只进行一次，然后通过计算生成
闭环回路控制的参数。很多商业化的PID 控制器都包含自动整定及自整定这个两个选项，
许多供应商对于这两种功能都是可以互换的。
不幸的是，这些功能都是相互对立的。保持过程变量稳定就会削弱对于过程行为有用的整定功能，反之，模拟整个过程可以了解对控制量如何反应会减弱控制功能。
而幸运的是，总有几次当控制量和过程变量无论如何波动的时候，闭环回路运行的依然正常，而且大多数的自整定器被设计成可以利用该情况。
极点整定
一个极点的变化对于显示一个过程的输入/输出行为是特别有价值的。不需要将闭环回路离线，自整定功能就可以观察过程变量是如何对于每个控制量进行反作用的，而控制功能试图通过现有的整定参数得到一个新的极点。如果反作用是有滞后的话，整定功能可以替代掉一些更为激进的整定参数，反之亦然。
将整个闭环回路系统当成一个简单的过程是其中一种方法，而极点的改变作为一个阶越测试可以生成闭环回路系统的增益和时间常数量。相对应的开环回路过程的值可以从这些结果中得到，而且使用一系列传统的整定定律可以将新的整定参数都计算出来。日本横河公司的UT100温度控制器对其基于Ziegler-Nichols阶越响应整定定律的程序作了些改动。
不幸的是，当控制器的目标是永久维持一个给定的压力，液位，流速或温度值时，极点的变化在很多过程控制应用领域是很少见的。极点整定在批量应用上更为有用，如在多相位加热和冷却操作，极点的变化就很常见。
抗扰整定
基于过程对扰动的反作用来对回路进行反复整定甚至更为困难。由于控制作用和过程变量的变化很剧烈，因此控制功能试图对扰动进行补偿，但是过程变量对控制作用，额外的扰动，测量噪音或这三种作用的混合是否有反作用通常并不明显。如果整定功能假设所有的过程变量的波动都是由于控制作用，那么它对于过程行为的理解很能有偏颇，因此它的修正整定参数可能并不是最理想的。
最早对于这问题的办法就是要求操作人员监控整定功能。基于在反复整定前观察额外的扰动，操作人员可以中止整定操作并等待另一个单独的扰动也出现。然而，让操作员中间干涉的话，会使得自动化自整定控制器的主要作用失去意义。
不需要操作员的判断又可以确保整定功能只有当控制作用及过程变量是个“极限循环式”或“探索式”。当过度激进的整定引起控制功能对于过程变量和极点间错误过度反应的时候，一个极限循环产生了。这样使得控制作用的结果影响如此之大以至于它可以使控制变量越过极点，导致产生一个与原来的错误一样严重的错误，不过这个错误是反向的错误。接着控制功能就将过程反向并且无限次的重复错误，导致一系列持续的振荡。
一些自整定控制器在试图反复整定回路前会等待一个极限循环的发生。现有的整定参数和
极限循环的周期（Tu）是通过极限循环法来进行反复回路整定所需的一切参数。
极限循环并不只是可以被简单的检测到需要反复整定的要求，当计算出一套改进后的整定参数时，它会给予整定功能大量的输入/输出数据以方便其适应新的参数。UT100 同样有这个功能的选项，使用的是经过验证的Ziegler-Nichols极限灵敏度法。（见上述的“回路整定的基本原理”）。RKC仪器公司的SA和CB系列数字式温度控制器，欧姆龙电子公司的ES系列过程控制器以及Gefran公司的GFX4/GFXTERMO4功率控制器都是使用极限循环法来进行回路整定的。
替代技术
自
一个更为精确的方法是在过程行为的所有输入/输出数据中找寻线索，而并不只局限于正弦极限循环中。Ascon公司的Gammadue系列X5过程控制器（Athena控制公司自主品牌Platinum系列过程控制器同样也是如此）是通过在频域内的每次扰动后对控制作用及过程变量进行分析。
自整定功能可用于艾默生过程管理公司的DeltaV自动化系统的InSight，创建了一个输入/输出数据的数学模型，通过该模型合适的整定参数可以由IMC（内模控制）或Lambda整定定律来获得。基于大部分现有的输入/输出数据对于已有的模型是否合适，模型可以用来指示对于过程行为的理解度是否足够。一个紧密的配合表明具有一个更为精确的模型以及更为可靠的整定参数。
InSight也使用其过程模型来生成一个 “整定索引”，该“索引”是用来显示一旦具备新的整定数据后预期的百分
自动，但不简单
不出所料，大多数自整定技术的供应商对于要展示他们如何达到所有的功能及性能感到很犹豫。尽管基本的PID控制算法已经为人尽知，但是一个特定的自整定控制器如何分析有用的输入/输出数据及生成整定参数的一套机制通常很难解释清楚。
这对于工厂的工程师来说可能是个问题，可能成为自己过程值得信任的控制系统对于自己来说却像一个神秘的黑匣子。这个在考虑中的特定的自整定技术是否能够应用在一个特定的场合是很难事先确定的。以往的事例可以给制造商的选择予以帮助，但是性能不能得到保证。
当自整定功能生成每套新的整定参数时，自整定技术的不确定性就变得尤其的突出。除非操作员在该技术被实施前复查一遍结果，或是自整定功能不知何故确定了它已经生成的答案是否是可靠的。有很多时候新的整定参数会将回路后续的性能变得更糟而不是更好。
收益
讽刺的是，糟糕的控制功能经常导致控制作用及过程变量的波动更为剧烈，而这些信息对于整定功能来说更为有用。如果整定功能可以认识到问题并对可疑的结果进行标注，这个还是有用的。一个配有Accutune III算法的Honeywell通用数字式控制器知道什么时候计算出的P，I和D参数不符合实际并通知操作人员。
即使自整定技术现在并不完善，但是它所得的利益值得去冒这个险。一个由于长期作用（诸如：设备磨损或环境条件的改变）而发生时变行为的过程，很难用一套固定的整定参数来控制。一个自整定控制器可以追踪过程变化的增益和时间常数并且调整自我的整定值来与其匹配。
即使一个固定的过程也可以得到其变化的增益和时间常数如果它是完全的非线性的话。举例来说，控制pH需要在等价点附近有更为保守的控制作用。一个可以检测到过程中微量的变化的自整定控制器可以消除其相应的整定参数。
自适应控制源
一个自整定PID回路是“自适应”控制器的一种形式，该控制器不但可以自动地调整应用在过程中的单一的控制作用，也可以调整过程的整个控制策略。对于过程变量和极点间的校正错误它可以根据闭环回路系统是如何运行的来决定是变得更激进或是变得平缓。
翻译：江旭强
