本发明公开了一种基于相位裕量和截止频率的分数阶PID控制器设计方法,涉及过程控制应用技术领域。本发明针对中频感应电炉炉温控制中存在的大惯性、非线性、模型不确定性等特点,提出了基于相位裕量和截止频率的分数阶PID控制器设计方法。该控制器基于内模控制(internal model control,IMC)及分数阶滤波器推导得出,仅包含两个可调节参数,有利于控制器参数的整定,并基于控制系统的相位裕量和截止频率,实现了分数阶(PID)γ控制器的参数整定。所提方法不仅可以使温控系统具有较好的设定值跟踪和干扰抑制特性,而且当系统参数摄动时表现出更好的鲁棒性。