PID控制是最早发展起来且目前在工业过程控制中依然应用最广泛的控制策略之一。PID控制中至关重要的是控制器三个参数的整定，参数整定的好坏既影响到控制性能，又影响到整个系统的能耗。常规的PID整定参数的选择取决于多种因素：被控过程的动态性能、控制目标以及操作人员对过程的理解等，所以要求工程技术人员具有丰富的经验，加上实际系统又有滞后、非线性等因素，都会使得PID参数整定有一定的难度，比较费时费力，从而导致许多PID控制回路不能运行在最佳工作状态。而自整定控制器能通过按键方式由控制器自身完成参数的整定，不需要人工干预，可以节省整定时间，提高整定精度，进而提高经济效益。因此，研究自整定PID控制器具有重要意义。 针对上述问题，本文开发了一种基于时域辨识方法、频域辨识方法的在线辨识过程模型的自整定控制器。该控制器给过程控制技术人员提供了一种便携式调试工具，不仅保证了控制参数的优化，而且缩短了系统的现场整定时间。 本文首先对PID自整定方法及单输入单输出系统中一阶、二阶系统的在线辨识方法进行了理论上的探讨，分析比较了多种方法的优缺点，并应用MATLAB软件对基于时域的辨识方法和频域辨识方法算法进行仿真，并计算估计模型与辨识模型在时域与频域方面的误差，充分验证本方法的可行性及有效性；在此基础上采用MSP430F169为核心控制器设计开发了便携式PID自整定控制器；然后将设计出的控制器分别在本校过程控制实验室和山东省智能建筑技术重点实验室的中央空调自控系统中进行了测试，实验结果表明了该控制器达到了原设计指标要求；最后探讨了多变量PID自整定控制器的的设计方法。