Kontrola temperature je preduvjet za gotovo svaku kemijsku reakciju za koju su ljudi zainteresirani. Temperatura utječe na brzinu reakcije, a često i na potpunost reakcije. Ljudsko tijelo uključuje biološki sustav kontrole temperature za održavanje uskog raspona tjelesne temperature. Procesi dizajnirani za proizvodnju različitih materijala također zahtijevaju kontrolu temperature. Inženjer ima izbor između analognog i digitalnog regulatora temperature.
Neki analogni kućni termostati sastoje se od spirale bakrene trake. Kako se traka širi toplinom, spirala se širi, pomičući mehaničku polugu. Peć ili klima-uređaj reagiraju u skladu s tim. Analogni regulatori reagiraju samo na trenutno okruženje.
Mikroprocesor u digitalnom regulatoru temperature prima numerički unos iz okoline i njime manipulira kako bi omogućio veći stupanj kontrole. Ako se sustav brzo zagrije, analogni sustav će reagirati tek kada regulator dosegne svoju željenu temperaturu, zvanu zadana vrijednost (SP). Izvor topline može biti isključen, ali sustav će premašiti SP jer apsorbira energiju iz toplih zračećih površina koje okružuju sustav. Digitalni regulator temperature izračunava brzinu kojom temperatura raste i pokreće uređaj da reagira prije nego što se postigne SP. Kontrolor je koristio prošle podatke za predviđanje i promjenu budućih rezultata.
Postoji mnogo algoritama ili shema izračuna koje digitalni regulator temperature može koristiti. Jedan od najčešćih je proporcionalno-integralno-derivacijski ili PID regulator. Koristi tri odvojena izračuna za održavanje konstantne temperature.
Pogreška (e) je razlika između stvarne temperature (T) i zadane temperature (SP). Proporcionalni izračun mijenja ulazni tok u proces koji se temelji na veličini E. E od 2 zahtijevao bi unos energije dvostruko veći od E od 1.
Proporcionalna kontrola sprječava sustav da premaši SP, ali odgovor može biti spor. Integralna metoda predviđa da će budući trendovi podataka trajati. U gornjem primjeru, ako se T poveća za E od 2, a zatim za E od 4, sustav bi mogao predvidjeti da će sljedeći E biti 8, pa umjesto udvostručenja odgovora, može utrostručiti odgovor i ne čekati sljedeći mjerenje.
Proporcionalni i integralni (PI) regulator može oscilirati oko SP-a, skačući između previše toplog i previše hladnog. Metoda derivacije prigušit će oscilaciju. U izračunu se koristi stopa promjene E.
PID regulator koristi ponderirani prosjek od tri izračuna kako bi odredio koju radnju treba poduzeti u bilo kojem trenutku. Ovaj digitalni regulator temperature je najčešći i najučinkovitiji, jer koristi trenutne, povijesne i očekivane podatke. Druge upravljačke sheme zahtijevaju informacije o prirodi sustava. Takvo znanje povećava sposobnost kontrolora da predvidi budući odgovor sustava.