Из блок схемы не очень понятно, что это за регулятор. Чтобы не
рисовать картинки можно смотреть в статью на вики . Буду относиться
к ней. В регуляторах ПИД должны быть выражены три части. На вики
есть рисунок "Система управления с обратной связью с участием
ПИД-регулятора”. У Вас на блок схеме этого не видно. Обычно блоки
П,И и Д включены параллельно. Обычно если есть нестабильность при
чисто пропорциональной части П то это говорит о большом
коэффициенте усиления. Если И  и Д выключены то уменьшение  коэффициента усиления П должен привести к пропаданию возбуждения но при этом к недорегуляции.  Интегральная часть как раз это должна скомпенсировать. Дифференциальная работает тогда когда возникают возбуждения (часто называют опережением). Обычно объект температурного типа   сам по себе устойчивый  но вот в регуляторе с ОС может и не быть (т. е. Появляются полюса в правой полуплоскости характеристики передаточной функции целого объекта).  При этом появляется понятие запаса устойчивости по частоте и амплитуде. При  объектах температурного типа всегда можно добиться стабильной установки температуры при компромиссе  быстрота выхода на установившийся режим, перерегулирование, время.   Если регулятор сделан правильно то параметры можно подобрать методом Циглера–Никольса и скоректировать.