PID控制器由于有结构简单、稳定性好、可靠性高等优点,是过程控制中应用最广泛的控制方法。在工业过程控制中,95%以上控制回路具有PID控制器结构。然而由于被控对象参数变化,PID控制器参数也要随之变化,直接关系到系统的控制效果,是控制系统设计的核心内容,因此控制模型的辨识成为一个关键问题。所以,PID控制器参数自整定技术是一门集自适应控制、智能控制、自动化过程控制为一体的高科技工程新技术,是当前十分热门的研究课题之一。几十年来,PID控制的参数整定方法和技术也处于不断发展中,特别是近年来,目前,在众多的整定方法中,在实际工业中基于频率特性的PID控制器参数自整定方法(SF法)创新之处在于它是基于连续频谱的识别,应用FFT进行时频序列转换然后在频域内建模。虽然该算法已在MATLAB中得到了仿真结果,但算法仍存在着一些不足,如导致频谱失真的主要误差因素-能量泄漏问题;重复性差及MATLAB仿真无法满足实时性要求等问题。而后针对上述问题,提出R(refine)-SF法,该算法在FFT(快速傅里叶)之前采用高通滤波来滤除信号的低频部分,使信号变化比较平稳的低频部分为零,再对其截断时,就避免了能量泄漏问题。同时巧妙地利用频率特性表达式中的除法将分子Y ( jω)与分母X ( jω)中混有的相同滤波器频谱消去。对重复性问题的研究发现是微分控制引起被控对象的输入信号峰值尖锐,在对其采样时的“栅栏效应”引起的误差。本文在以上基础上,将R(refine)-SF法推广应用于多个被控对象,以验证这种算法在各种被控对象中的实用性。在实时系统中的实验结果表明,该算法求得的各种被控对象的频率特性与真实值相近,可以应用到需要求解被控对象频率特性的其他PID参数整定方法中。因此,这种算法具有一定的推广应用价值和实用性。