基于要确定系统的类型进行PID参数整定是国内学者创造出来的一种工程设计方法。该方法是在“调节器最佳整定”（由西门子公司提出，国内习惯上称作“二阶最佳”或者“模最佳”和“三阶最佳”或者“对称最佳”）、“振荡指标法”和“模型系统法”的基础上提出的，在电动机控制的双闭环系统工程设计中获得了良好的效果，受到工程技术人员的欢迎，因而得到了普遍的应用。
应用“工程设计”法，具体地为第7章“三闭环控制系统”7.3“电流/速度环控制策略”中的电流/转速环控制器设定参数值。设计一般原则是先从电流环入手，首先设计好电流环控制器参数值，然后把整个电流环看做是转速环的一个环节，再设计转速控制器参数值。
电流控制器结构是PI控制器，其传递函数可以写成
式中 Ki——电流控制器的比例系数；
τi——电流控制器的超前时间常数。
为了让控制器零点对消掉控制对象的大时间常数极点，校正成典型Ⅰ型系统，如图8-17a所示，图中，控制器参数Ki和τi与典型Ⅰ系统的关系有
式中 Tl——电气时间常数；
R——电枢电阻；
β——电流反馈增益。
图8-17 校正成典型I型系统的电流环
如图8-17b所示，I型系统的开环传递函数中有两个参数：开环增益K和时间常数T。实际上，时间常数T往往是控制对象本身固有的，能够由控制器改变的只有开环增益K，系统开环对数幅频特性会随着K值变化而上下平移。换句话说，K是惟一的待定参数，需要找出性能指标与K值的关系。在ω=1处，典型I型系统对数幅频特性的幅值是
所以有
显然，有KT＜1，否则图8-17b将以-40dB/dec过零，对稳定性不利。
式（8-42）也表明，开环增益K越大，则截止频率ωc也越大，系统响应就越快。前面已导出，典型I系统的相位稳定裕度是：γ=900-arctanωcT，由此可见，当ωc增大时，γ将降低，这也说明快速性和稳定性之间的矛盾。在具体选择参数时，需在两者之间折中。
参照表8-2，确定出KT值。如果要求动态响应快，可取ξ=0.5～0.6，则KT值较大；如果要求超调小，可取ξ=0.8～1.0，则KT值较小。一般情况下，用折中值，希望超调量σ%≤5%，可取阻尼比ξ=0.707，KT=0.5，因此有
最后，电流控制器参数可以确定为
表8-2 典型Ⅰ型系统动态跟随性能指标和频域指标与参数的关系
最后，需要指出的是，如果实际系统中要求不同的跟随性能指标，对式（8-44）当然应做相应的改变。
下面确定转速环控制器的参数值。因为转速控制器结构也是PI控制器，其传递函数可写成
式中 KN——转速控制器的比例系数；
τn——转速控制器的超前时间常数。(www.xing528.com)
校正转速环成典型Ⅱ型系统，如图8-18a所示。控制器参数KN和τn与典型Ⅱ系统的关系有
式中 R——电枢电阻；
α——转速反馈增益；
β——电流反馈增益；
Tm——机械时间常数；
Ce——反电动势常数。
如图8-18b所示，为了方便分析动态性能，引入中频宽的变量h为
图8-18 校正成典型Ⅱ型系统的转速环
h是斜率为-20dB/dec的中频段的宽度，也称“中频宽”。由于中频段的状况对控制系统的动态品质起着决定性的作用，因此h值是一个很关键的参数。当然，它也不失一般性，设ω=1点处在-40dB/dec特性段，由图8-18b能够推导出
所以有
K=ω1ωc （8-49）
采用“振荡指标法”中所用的闭环幅值特性峰值Mr最小准则，来找出h和ωc两个参数之间较好的配合关系。可以证明，对于一定的h值，只有一个确定的ωc，可以得到最小的闭环幅频特性峰值Mr_min，这时ωc和ω1、ω2之间关系有
由式（8-47）、式（8-49）、式（8-50）得到
该式是工程设计方法中计算典型Ⅱ型系统参数的公式，因而式（8-46）又可以表达为
只要按动态性能指标的要求确定h值，就可以将其代入式中来计算控制器的参数。经验表明，Mr_min在1.2～1.5之间，系统的动态性能较好，有时也允许达到1.8～2.0，所以h可在3～10之间选择。h更大时，对降低Mr_min的效果就不明显了。表8-3给出了典型Ⅱ型系统阶跃输入跟随性能指标，由表能够得出，当h=5时，调节时间最短，如果要使超调低于25%，h要大于8才行。表8-4给出了典型Ⅱ型系统动态抗扰性能指标，由表能够得出，当h越小时，抗扰性能越好，但是h﹤5时，恢复时间反而拖长了。
表8-3 典型Ⅱ型系统阶跃输入跟随性能指标
表8-4 典型Ⅱ型系统动态抗扰性能指标
把典型Ⅱ型系统跟随性能和抗扰性能综合考虑，h=5是一个较好的选择。最后，转速控制器参数确定为
需要指出的是，如果实际系统中要求不同的跟随性能指标和抗扰性能指标，式（8-54）当然应做相应的改变。
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