在《實用過程控制》一書中作者認為理想情況下，適當整定的控制回路將：
①使過程在安全約束下運行；
②運營效益最大化；
③消除穩態余差；
④在正常工作范圍內保持穩定；
⑤避免過度的控制動作(不要過多使用最終控制元件)；
⑥系統魯棒，即對過程條件的變化和過程模型的變化不敏感。
如何理解控制目標將決定PID參數整定方法并影響最終整定效果？
1、使過程在安全約束下運行
使過程在各種干擾和工況情況下安全運行是控制系統設計和PID參數整定要考慮的重要內容。確保過程安全運行需要設計必要的控制方案并使用適當的PID參數，有時候還需要考慮控制器輸出的安全限制。如果要控制的泵的速度不能低于20%的額定轉速，可在控制器上設置20%的輸出低限，防止泵電機過熱。如果是控制溫度，使用高溫報警將最終控制元件置于防止過熱的安全位置。
2、運營效益最大化
這實際上意味著花時間整定那些真正重要的回路，如反應器溫度控制，對保持產品質量至關重要，但飲用熱水的溫度控制則不是。有時候一個裝置自控率很高，但是由于關鍵控制回路不能自動，裝置的安全、效益和效率都還有很大的改進空間。操作員干預和工藝過程報警蘊含著控制方案改進的機會。
3、消除穩態余差
閉環控制系統如果存在穩態余差，則說明控制系統沒有完成操作員的控制要求。如果過程變量是反應溫度，穩態余差可能是致命的。有時候操作員需要多次干預才能讓過程變量達到設定值。所以比例積分控制成為過程控制的首選PID算法。因為即使是串級副回路有余差，考慮到副回路也有單獨自動運行的時候，所以不推薦使用純比例控制。基于同樣的原因，積分被控對象也推薦使用比例積分控制。
4、在正常工作范圍內保持穩定
對于過程干擾和設定值階躍變化，控制回路提供了偏差校正。大多數過程都是非線性的，過程變量的控制要求將決定PID控制器參數。一個需要抑制強干擾的過程比一個需要在設定值附近運行的過程在參數整定上更困難。為了穩定(魯棒性)只能犧牲控制性能，因為必須在工作范圍內最差工況時實現穩定控制，所以在較好工況時響應會比較緩慢。在許多情況下，整定是性能和穩定的折中，如果追求極致的魯棒性和快速性可能需要引入非線性方法。雖然有的集散控制系統提供了非線性的PID算法改進，但一般過程控制問題并不需要這些非線性改進，只是通過PID參數整定就能解決。
5、避免過度的控制動作(不要過多使用最終控制元件)
一些整定方法的控制目標是1:4衰減振蕩響應，這意味著調節閥將在閉環控制系統穩定之前反轉幾次方向。調節閥的每次反轉都會導致元件的磨損。當調節閥有死區時，實際上還會增加閉環控制系統的過渡時間。無論什么原因，任何時候閉環控制系統的等幅振蕩都不被接受。
最優整定可以通過有超調無振蕩的響應來實現。還要注意微分作用，因為它會放大過程變量中的噪聲并作用到控制器輸出，導致控制器過度動作。微分作用會增加PID參數整定的復雜性，容易讓控制器輸出過度動作，而且往往還取得不了太大的控制性能改進，所以要謹慎使用。
6、控制系統魯棒性
要選擇合理的PID參數，這樣當被控對象特性大幅度變化時，控制器仍能穩定控制。使用科學整定方法可以提高控制系統的魯棒性，減少模型失配對控制回路的影響。
