Чтению нескольких хороших книжек по ТАУ. Построению динамической модели системы. Идентификации параметров модели по эскспериментальным данным, например по кривой разгона (переходной характеристике). Выбору типа и расчету параметров настройки регулятора. Ипытанию регулятора, и осознание того, что он не удовлетворяет заданным требованиям. И так снова, несколько раз, с уточнением модели, введением вспомогательных контуров регулирования. В общем, намечается вполне себе солидное исследование. Во всем этом деле хорошо помогает Matlab: Control System Toolbox и System Identification Toolbox в том числе + Simulink