比例、积分、微分（Proportional，Integral，Derivative，PID）控制，是通过比例作用以减少偏差，通过积分作用来消除静态偏差，通过微分作用来预测未来，而实现的一种反馈控制机制。PID控制的控制作用特别适用于良性动态过程是和常规性能要求的情况。PID控制算法简单、鲁棒性强，被广泛应用于化工、冶金、机械、热工和轻工等工业控制系统中。 本文首先介绍PID控制的基础理论，介绍模拟状态和数字状态的PID参数整定的数学模型，其中着重介绍了位置式PID和增量式PID的特点及应用。对最常用的几种常规PID控制的整定方法进行介绍，如基于阶跃响应的Z-N整定方法，基于频率响应的Z-N整定方法，改进的Z-N整定方法，ISTE最优设定法，基于增益优化的整定法，基于总和时间常数的整定法，继电型PID自整定控制策略，基于过程特征参数的PID控制参数自整定技术，基于给定相位裕度的PM法自整定，基于给定相位裕度和幅值裕度的SPAM法等。对每种方法在Matlab环境下进行仿真研究。研究智能PID整定方法，主要对基于遗传算法的PID控制、蚁群算法的PID控制，粒子群算法的PID控制和基于模拟退火算法的PID控制的原理进行简单阐述，然后给出了优化PID参数的整定理论及整定过程，并对每种方法在Matlab环境下进行仿真研究。 根据PID参数整定规则的特性，本文探讨一种新的基于竞选算法的PID参数整定方法。在介绍竞选算法的原理和基于竞选算法的PID参数整定的方法与步骤的基础上，分别对基于竞选算法的连续状态PID控制、位置式PID控制和增量式PID控制进行探讨，并对在基于位置式PID参数整定应用上，做了仿真测试，最后对PID参数整定在竞选算法寻优中的有效性和相关的特点进行分析。 最后，对整个论文的工作进行了总结，探讨了PID控制的研究方向以及基于竞选算法的PID参数整定中的进一步工作。