设计上位机软件系统需要遵循以下步骤：

需求分析与功能确定

明确上位机的应用场景和需求，确定需要实现的功能和特性。例如，数据采集、数据处理、用户交互和控制等。

用户界面设计

设计友好、直观和易于操作的用户界面，包括布局、控件和交互方式等。界面应简洁明了，符合用户操作习惯。

数据采集与通信

选择合适的传感器或通信接口，实现与底层设备的数据采集和通信连接。确保数据的准确传输和实时性。

数据处理与分析

对采集到的数据进行处理和分析，根据需求实现复杂的算法和逻辑。例如，实现阶跃响应和频率响应测试、PID参数设定等。

可视化展示

将处理后的数据以图表、曲线或报表的形式展示给用户，提供直观的数据展示方式。

用户交互与控制

实现用户和上位机之间的交互，如按钮、滑块等控件的操作和设备参数的配置。

软件调试与测试

完成上位机的开发后，进行软件调试和测试，确保系统的稳定性和功能完备性。包括系统性的检测和功能性测试。

部署与维护

将开发完成的上位机系统部署到目标设备中，并进行系统的运行和维护。

优化与迭代

在设计过程中，关注性能瓶颈，如网络通信延迟、内存泄漏等问题，通过优化算法和代码重构等手段解决这些问题。同时，采用敏捷开发理念进行架构搭建和优化迭代策略制定，以确保持续进步。

安全性与可扩展性

在设计时，需要充分考虑系统的安全性和可扩展性，确保系统能够适应未来的需求变化。

通过以上步骤，可以设计出一个功能完备、性能稳定、用户友好的上位机软件系统。