PID控制器以其算法简单、鲁棒性好、可靠性高等优势，被大范围的应用在过程控制和运动控制中。目前国内外对PID控制器的整定研究水平已经达到很高的程度，但是理论研究往往与实践有很大的差别，真正用到实际工业的整定参数通常还是不能达到令人满意的效果。为了简便快捷的满足获取到不同系统性能效果的培训和教学环境要求的期望，实现减少整定过程中试凑的时间，本课题研究了以ITAE为性能指标，对系统性能进行模糊分级，使寻找的不同级别属性的参数组合满足等概率分布。本文首先阐述了模拟PID控制器和数字PID控制的数学模型，以及利用拉普拉斯变换法建立单位反馈闭环控制系统的时域模型，实现控制系统的离散化。然后通过根轨迹法分析加入的PID控制器的传递函数，判别加入的零极点分布对系统性能的影响，并初步确定加入Kp，Ti，Td参数范围。然后在有限步长穷举法模糊分级法，即是在规定的三个PID参数范围内进行穷举计算，将计算的误差积分型指标（ITAE）进行模糊分级比较，大致分成四个区间，并在规定的这四个区间，对该误差积分性能指标对应参数空间的PID参数加上级别属性，“好”，“较好”，“较差”和“差”这四个等级。再从中选择4组参数组合，能够得到预期的等概率分布于这四个等级中不同性能指标的现象。实验室中已配置小功率数字随动系统控制器，可通过编程将所得的12个参数编入代码，验证所得出的组合是否能够达到等概率分布的实验效果。本文中借助MATLAB软件的GUI工具，使整个计算机控制系统实现可视化，能够更直观的观测出得到的参数组合能否等概率分布，此整定方法研究利于PID参数整定教学和培训环境的进行。