En regleralgoritm eller reglerekvation som den ofta kallas, är den styrlag som bestämmer hur regulatorns utsignal ska beräknas.
Den vanligaste regleralgoritmen i industriella regulatorer är den s k PID-algoritmen. PID står för Proportionell, Integrerande och Deriverande. PID-algoritmen har funnits länge och implementerades först i mekaniska och pneumatiska regulatorer.
Idag implementeras den i mikroprocessorbaserade regulatorer. Dessa indelas i enkretsregulatorer, flerkretsregulatorer och Styrsystem.
Det finns många varianter av den ursprungliga algoritmen. Det är olika tillverkares försök att lösa de specialfall där original PID-algoritmen inte är optimal. PID-algoritmen kan beskrivas med matematiska uttryck i både tidsplanet och frekvensplanet.
Tidsplanet:

Där u(t) = regulatorns utsignal, e(t) = regleravvikelsen (SP-PV), K = Förstärkningen, TI = Integrationstiden och TD = Deriveringstiden
Frekvensplanet (laplace transform):

I praktiken är deriveringsdelen alltid modifierad med ett lågpassfilter:

Där U(s) = regulatorns utsignal, E(s) = regleravvikelsen, K = Förstärkningen, TI = Integrationstiden, TD = Deriveringstiden och Tf = deriveringsfiltrets tidskonstant.
Kvoten mellan TD och Tf kallas maximal derivataförstärkning.
I en mikroprocessorbaserad regulator är det en tidsdiskret version av ovanstående algoritmer som är implementerad. Det innebär bl a att regulatorn arbetar med förändringar. Regleralgoritmen räknar ut en förändring av utsignalen, u, som baseras på förändringarna i avvikelsen, e.
De vanligaste varianterna på regleralgoritmen är att P- och eller D-delen inte beräknas på regleravvikelsen, e, utan på ärvärdet, PV. Anledningen till detta är att det kan bli onödigt stora utsignalsändringar som stör processen för mycket.
I regulatorerna finns ofta två parametrar som på engelska heter Bias och Ratio.
Bias är en nollpunktsförskjutning som används för att förskjuta signalers värde: B = A + Bias
Ratio är en kvot som används för att få ett visst förhållande mellan signaler: B = A x Ratio
Då både Bias och Ratio används blir formeln: B = A x Ratio + Bias