本申请提供了一种PID控制器的参数的整定方法、装置和PID控制系统。该方法包括：获取回路的运行数据，其中，回路是PID控制器的回路，运行数据是PID控制器控制目标设备历史运行的数据；根据运行数据生成二值化图，并通过二值化图生成骨架蒙版，其中，二值化图中的点和运行数据一一对应，骨架蒙版为二值化图中的至少部分的点连接起来形成的多个选框的区域，骨架蒙版中的点为非边缘点和非离散点；至少根据骨架蒙版中的点的数量来对PID参数进行整定，得到目标PID参数。该方案通过分析PID回路的历史运行数据，给出回路控制器参数调整的方向，相较于传统的PID控制整定无需阶跃测试，可实时无干扰实现PID控制器参数整定。