Ziegler和Nichols发展了用于确定PID控制器参数的启发式方法。自整定向导和使用PID继电自整定方法的PID VI使用该方法。
使用Ziegler-Nichols自整定方法时，选择下列三种预期循环响应性能之一：快速（1/4阻尼比）、 正常（一定过冲）和慢速（无过冲）。下表列出了每种循环性能的整定公式。
 |
注: 整定期间，过程一直处于闭环PID控制。无需关闭现有控制器并在开环条件下执行实验。设定值继电实验种，设定值信号映射PID控制器的设定值。 |
Ziegler-Nichols闭环/频率响应方法
下表列出了仅比例控制下的不同循环性能类型的整定公式，其中Ku表示控制器增益，Tu表示振荡周期。
| 快速性能 |
| 控制器 |
Kc |
Ti |
Td |
| P |
0.5Ku |
— |
— |
| PI |
0.4Ku |
0.8Tu |
— |
| PID |
0.6Ku |
0.5Tu |
0.12Tu |
| 正常性能 |
| 控制器 |
Kc |
Ti |
Td |
| P |
0.2Ku |
— |
— |
| PI |
0.18Ku |
0.8Tu |
— |
| PID |
0.25Ku |
0.5Tu |
0.12Tu |
| 慢速性能 |
| 控制器 |
Kc |
Ti |
Td |
| P |
0.13Ku |
— |
— |
| PI |
0.13Ku |
0.8Tu |
— |
| PID |
0.15Ku |
0.5Tu |
0.12Tu |
Ziegler-Nichols开环/阶跃响应方法
下列列出了PI或PID控制下不同循环性能类型的整定公式，其中TP表示时间常量，
表示死区时间。
| 快速性能 |
| 控制器 |
Kc |
Ti |
Td |
| P |
TP/ |
— |
— |
| PI |
0.9TP/ |
3.33 |
— |
| PID |
1.1TP/ |
2.0 |
0.5 |
| 正常性能 |
| 控制器 |
Kc |
Ti |
Td |
| P |
0.44TP/ |
— |
— |
| PI |
0.4TP/ |
5.33 |
— |
| PID |
0.53TP/ |
4.0 |
0.8 |
| 慢速性能 |
| 控制器 |
Kc |
Ti |
Td |
| P |
0.26TP/ |
— |
— |
| PI |
0.24TP/ |
5.33 |
— |
| PID |
0.32TP/ |
4.0 |
0.8 |
|
注: 上述表格提供了比例增益(Kc)值。下列等式说明了比例增益和比例带(PB)之间的关系：
Kc = 100/PB |