尽管有多种自动调谐PID参数的方法，但是在许多情况下PID参数也可以依靠经验手动调谐。以下是手动调谐构成PID控制基础的PID参数的一个程序。这里介绍的方法就是非常著名的齐格勒-尼柯尔斯临界增益法。

1. 在比例控制方式中，从充分大值中缩小比例区以确定比例区(临界比例区PBu)和振动周期(临界周期Tu)，在振动周期中响应是一个相同振幅的连续振动。(如图1)
   
2. 根据该值通过表1计算PID参数，并检查控制操作。(如图2)
   
3. 观察控制结果，微调PID参数到最佳值。(如图3: 大比例区设定示例)

表1 齐格勒-尼柯尔斯临界增益法

控制	比例区PB	积分时间TI	微分时间TD
P PI PID	2PBu 2.2PBu 1.7PBu	- 0.83Tu 0.5Tu	- - 0.125Tu

以上给出的只是手动调谐PID参数的相对常用示例，并非是所有进程的最佳方法。尤其是在进行pH控制、反应罐控制以及其他高度非线性进程的PID参数手动调谐时，由于改变PID参数时控制输出可能会大幅波动，控制目标(温度、电流、压力等)可能剧烈改变，所以必须特别注意。