一种分数阶PID控制器的设计方法，它包括对分数阶PID控制器的结构更新和参数整定，步骤如下：步骤1：获取最优精简型Oustaloup滤波器；步骤2：确定最优精简型Oustaloup滤波器中的可调系数；步骤3：更新分数阶PID控制器结构；步骤4：获取非线性动态混沌粒子群优化算法；步骤5：整定分数阶PID控制器参数；步骤6：得到最终的分数阶PID控制器；本发明提出的最优精简型Oustaloup滤波器有效提高了分数阶PID控制器中分数阶算子的拟合精度；非线性动态混沌粒子群优化算法收敛速度更快且不易陷入局部最优，有效提升了迭代效果，可以快速整定出最优的分数阶PID控制器参数；本发明所提供方法设计的分数阶PID控制器可以使控制系统具有调节时间短、稳态误差小和超调量小的优点。