请以如下质子交换膜燃料电池（PEMFC）“输出功率”与“空气湿度”的一阶惯性加纯滞后环节为被控对象，试通过Z-N整定法整定PID控制器参数；并编写MATLAB程序，当系统输入为阶跃信号时，展示并分析PID控制系统的输出响应。【注：将整定的PID控制器参数；编写的MATLAB程序；系统输出响应曲线及分析的内容，以PEM FC入口处的空气湿度为输入控制量,其输出功率为输出控制量,可得PEM FC的传递函数为

根据题目所给的信息，PEMFC的传递函数可以表示为：

$$
G(s) = \frac{k}{(Ts+1)}
$$

其中，$k$为传递函数的增益，$T$为传递函数的时间常数。根据一阶惯性加纯滞后环节的特点，我们可以确定该传递函数的阶数为一阶。

接下来，我们将使用Ziegler-Nichols整定法来设计PID控制器的参数。该方法需要进行以下步骤：

1. 将控制器的$K_d$和$K_i$参数设为0，仅调节$K_p$参数，使系统出现持续的高频振荡。
2. 测量振荡周期$T_u$。
3. 根据$T_u$计算出控制器增益临界值$K_c$。
4. 根据不同类型的控制器，计算出相应的$K_p$、$K_i$和$K_d$参数。

根据Ziegler-Nichols整定法，我们可以得出PID控制器的参数如下：

| 控制器类型 | $K_p$ | $K_i$ | $K_d$ |
| :--------: | :--: | :--: | :--: |
| P控制器 | $0.5K_c$ | 0 | 0 |
| PI控制器 | $0.45K_c$ | $0.54\frac{K_c}{T_u}$ | 0 |
| PID控制器 | $0.6K_c$ | $1.2\frac{K_c}{T_u}$ | $0.075\frac{K_cT_u}{\tau}$ |

其中，$K_c$为控制器增益临界值，$T_u$为振荡周期，$\tau$为传递函数的时间常数。

接下来，我们可以编写MATLAB程序来模拟PID控制系统的输出响应。以下是一个可能的程序：

% 系统传递函数
k = 1;
T = 10;
sys = tf(k, [T 1]);

% 设计PID控制器
Kc = 0.5;
Kp = 0.6 * Kc;
Ki = 1.2 * Kc / T;
Kd = 0.075 * Kc * T;

C = pid(Kp, Ki, Kd);

% 组装闭环系统
sys_cl = feedback(C * sys, 1);

% 绘制阶跃响应曲线
t = 0:0.1:100;
step(sys_cl, t);

% 分析响应曲线
stepinfo(sys_cl)

该程序首先定义了系统的传递函数，然后根据Ziegler-Nichols整定法计算出PID控制器的参数。接着，程序使用`pid`函数创建PID控制器，并使用`feedback`函数将其与系统传递函数组装成闭环系统。最后，程序使用`step`函数绘制阶跃响应曲线，并使用`stepinfo`函数分析响应曲线的性能指标。

需要注意的是，由于题目中没有给出传递函数的具体数值，因此程序中的传递函数参数仅作为示例，实际使用时需要根据具体情况进行修改。