С готовыми блоками питания проблема обычно решается диодом последовательно с конденсатором, так что, если с адаптацией ПИД-регулятора не получится, можно пойти по такому пути облегчения регулятора, потому что если разрешения АЦП не хватает, ничего и не получится.