시간 지연이 있는 시스템에서의 최적 제어 이득은 시간 지연이 없는 시스템에서 설계된 최적 제어 이득과 지연 시간에 대하여 계산된 상태천이 함수의 곱의 형태로 나타난다. 따라서 시간 지연이 없는 시스템에 대하여 PID제어기의 영점들을 플랜트의 최대 극점에 근접하도록 가중치 요소 Q와 R을 선택하여 최적 제어 이득을 구하고, 시간 지연이 있는 2차 시스템에서의 상태천이 함수를 계산하여 시간 지연이 있는 시스템에서의 강인한 최적 PID 제어기 설계가 가능하도록 하였다.
Optimal control gain for time-delay systems is made by an optimal control gain for delay-free systems multiplied by a state transition function for the delay time. The optimal control gain for delay-free systems is obtained by pushing two zeros of the PID controller closely to a larger pole of the second order plant. Thus the optimal tuning of PID controller for time-delay second order system is able to be obtained by calculation for the state transition function.
