PID制御（ぴーあいでぃーせいぎょ）
最終更新：2026/4/27
PID制御は、目標値と現在値の偏差を比例、積分、微分という3つの要素で処理し、制御対象の出力を調整する自動制御方式である。
別名・同義語 フィードバック制御比例積分微分制御
ポイント
PID制御は、産業用ロボットや空調設備など、幅広い分野で利用されている基本的な制御手法である。パラメータ調整が重要となる。
PID制御とは
PID制御（Proportional-Integral-Derivative control）は、制御工学において最も一般的なフィードバック制御アルゴリズムの一つです。目標値と実際の出力値との差（偏差）を、比例（P）、積分（I）、微分（D）の3つの要素で処理することで、制御対象の出力を最適に調整します。
各要素の役割
- 比例（P）要素: 現在の偏差に比例した制御量を出力します。偏差が大きいほど、制御量も大きくなります。応答速度が速い反面、定常偏差が残る可能性があります。
- 積分（I）要素: 過去の偏差を積分した値を制御量に出力します。定常偏差を解消する効果がありますが、応答が遅くなる可能性があります。また、積分飽和と呼ばれる現象が発生する場合があります。
- 微分（D）要素: 偏差の変化率を予測し、その予測値に基づいて制御量を出力します。応答速度を向上させ、オーバーシュートを抑制する効果がありますが、ノイズの影響を受けやすいという欠点があります。
PID制御の調整
PID制御の性能は、比例ゲイン（Kp）、積分ゲイン（Ki）、微分ゲイン（Kd）の3つのパラメータの値に大きく依存します。これらのパラメータを適切に調整することで、制御対象の特性に最適な制御を実現できます。パラメータ調整には、試行錯誤による手動調整や、シミュレーションを用いた自動調整など、様々な手法があります。
PID制御の応用例
PID制御は、以下のような様々な分野で応用されています。