PID控制器因为结构简单、鲁棒性较强，并且具有实现简单的特点，因而被广泛应用于各种工业过程控制中。作为一种广泛的控制规律，PID控制在相当长的一段时间内，并没有因为各种先进控制算法的出现而遭到淘汰。相反，经过时间的考验，PID控制仍然在各种控制技术中占着主导地位。PID控制器参数整定优劣与否，是PID控制器能否在实用中得到好的闭环控制效果的一个前提。近年来，随着计算机技术的飞跃发展和人工智能技术渗透到自动控制领域，各种整定PID控制器参数整定方法层出不穷，给PID控制器参数整定的研究带来了活力与契机。另外系统稳定是控制器设计首先需要考虑的问题，只有在系统稳定的前提下，提高其它性能才是有意义的。针对上述问题，通过研究，本文所做的主要工作和研究结果如下：首先就PID控制器的发展过程及其基本原理作简要介绍，由于传统PID控制器存在局限性，人们设计出非线性PID控制器来克服。本文重点讨论了一些非线性PID控制器的设计方法，仿真实验的结果验证了非线性PID控制器的优点。然后综述了近几年在PID参数整定方面的研究发展情况。其中，着重探讨了继电型PID自整定方法及其改进型，并且给出了仿真的示例。最后，针对高阶线性系统，根据关于多项式的Hermite-Biehler推广定理，本文提出了一种如何确定闭环系统PID控制器参数稳定域的方法，并且给出了仿真的示例。这为系统PID控制器的参数整定的提供了理论依据。