针对多轴运动控制系统中电机控制存在扰动的问题，提出了一种基于模拟退火算法的PID控制器参数整定方法来实现多轴运动控制系统的稳定控制，并给出了具体的实现方法，该方法可有效消除多轴运动控制系统轨迹跟踪的稳态误差，具有满意的ITAE积分性能；同时，整定过程中PID控制器的参数可被限制在一个较小的范围内，减少了对实际机械系统的损害。