Автоматичните регулатори са различни както по принцип на устройството, така и по алгоритъма на действие. Те имат едно общо нещо - всички те прилагат обратна връзка.
Най-често срещаният тип е включване-изключване. Това е най-простото и евтино устройство за поддържане на желания параметър в даден диапазон. Има много примери за такива системи, те се използват както в промишлени, така и в домакински уреди. Ютия, електрически нагревател - конвектор, AGV и дори тоалетна чиния - това са устройствата, които използват най-простата двупозиционна схема, чийто принцип е, че регулаторният орган (RO) е или в едно крайно положение, или в друг. Недостатъкът на този метод за управление на изходния параметър е ниската точност на управление.
Пропорционалните контролери са по-сложни. Те генерират сигнал за позицията на регулатора, в зависимост от това колко се е увеличила или намалила стойността на контролирания параметър. Вече няма две позиции за RO, той може да бъде разположен във всякакви междинни точки. Принцип на работа: колкото повече изходният параметър се отклонява от зададената стойност, толкова повече се променя позицията на регулируемото тяло. Недостатъкът е наличието на статикагрешки, тоест стабилно отклонение от зададената стойност на изходния параметър.
За отстраняване на тази грешка се използва интегрално регулиране. В резултат на това се появиха пропорционално-интегрални (PI) контролери. Недостатъкът им беше невъзможността да се отчете инерцията на регулираната система, нейното забавяне спрямо управляващото действие. Докато регулаторът реагира на смущенията в системата, е напълно възможно да е необходим напълно противоположен ефект и отрицателната обратна връзка може да се превърне в положителна, което е крайно нежелателно.
Най-съвършеният е PID контролерът. Той отчита диференциалния компонент на ускоряващата характеристика на контролирания параметър, тоест скоростта на неговото изменение в резултат на стъпаловидна промяна в позицията на RO. Настройката на PID регулатора е по-сложна, предхожда се от вземане на характеристиката на ускорение, определяне на параметри на обекта като времето на закъснение и времевата константа. Освен това и трите компонента са конфигурирани. PID контролерът осигурява ефективна стабилизация на изходния параметър без статична грешка. В същото време изключва паразитно генериране.
PID контролерът може да бъде направен на различна елементна база. Ако основата на неговата схема е микропроцесор, най-често се нарича контролер. Точността на поддържане на параметъра се изчислява съгласно принципа на разумната достатъчност.
Случва се технологичните изисквания за поддържане на някоиот параметрите са толкова твърди, че може да се използва само PID контролерът. Пример за това е микробиологичното производство, при което топлинният режим определя качеството на продукта. В този случай PID температурният регулатор ще поддържа микроклимата с точност от 0,1 градуса или по-малко, ако, разбира се, сензорите са правилно монтирани и настройките са изчислени.
