Controlul derivat răspunde la rata de modificare a erorii. Dacă eroarea se micșorează rapid, acțiunea derivativă reduce rezultatul controlului. Dacă eroarea crește, aceasta mărește rezultatul. Este un termen predictiv. Anticipează direcția în care se îndreaptă eroarea și aplică frânele sau accelerația în consecință.

Într-un regulator PID, acțiunea derivativă este D. Aceasta adaugă amortizare. Fără aceasta, un sistem cu câștig proporțional mare oscilează. Cu aceasta, sistemul se stabilizează mai repede și depășește mai puțin valoarea dorită. Termenul derivativ este calculat din panta curbei de eroare în timp.

De ce ajută controlul derivatelor

• Reduce depășirea la controlul poziției.
• Amortizează oscilația.
• Îmbunătățește stabilitatea în sistemele rapide.
• Răspunde înainte ca eroarea să devină mare.
• Necesită date curate de la senzori pentru a funcționa bine.

Controlul derivat are o slăbiciune: zgomotul. Diferențierea unui semnal zgomotos amplifică zgomotul. O citire tremurătoare a senzorului arată ca o eroare care se schimbă rapid, iar controlerul reacționează exagerat. Inginerii filtrează termenul derivat sau folosesc un filtru trece-jos pe senzor. Unele sisteme omit complet controlul derivat și se bazează pe acțiune proporțională și integrală. Dar pentru sistemele care au nevoie de un răspuns rapid și precis, cum ar fi controlerele de zbor ale dronelor sau articulațiile brațelor robotului, controlul derivat este greu de întrecut. Este diferența dintre un sistem care se clatină până se oprește și unul care se fixează pe loc.