У Вас получился релейный регулятор - при входе в зону нечуствительности кондиционер отключается, помещение начинает нагреваться/охлаждаться само собой, как только вышло из зоны нечуствительности - включается регулятор и постепенно нарастающим воздействием (за счет интегратора и гарантированно большей DeadZone ошибки) загоняет температуру обратно в зону нечуствительности, после чего кондиционер опять отключается. Видимо за счет немалой транспортной задержки от кондиционера до датчика температуры температура еще какое-то время движется в том же направлении пока холодный воздух перемешивается с горячим, поэтому частота колебаний не очень высока. Только к ПИД регулированию все это не имеет абсолютно никакого отношения :) Не проще ли всегда гонять кондиционер на максимуме и выбрать гистерезис достаточно большим чтобы после охлаждения система по инерции не проскакивала в зону нагрева?