本申请提供了一种FPGA处理器及PID膜优化神经网络控制器，FPGA处理器包括粒子分配单元，用于将等效为粒子的备选解随机分配至多层基本膜中，每层基本膜包括至少一个粒子；粒子更新单元，用于计算所述粒子的适应度值，更新所述每层基本膜的惯性权值，并依据所述适应度值更新及所述惯性权值各粒子速度值和各粒子位置值；最优粒子获取单元，用于依据所述适应度值、所述各粒子速度值及所述各粒子位置值获取最优粒子；逻辑判断单元，用于判断所述最优粒子是否满足预设的选取规则，如果是，获取所述最优粒子中的最优解，否则，重新触发所述粒子更新单元依据所述适应度值更新所述每层基本膜的惯性权值、各粒子速度值和位置值，获取最优粒子。