1、本文首先對國內(nèi)外近年來在PID控制器參數(shù)整定方法、優(yōu)化算法以及GPC的穩(wěn)定性、魯棒性方面的研究進展進行了綜述，并從中理清了開展本文研究工作的一些思路。具體的工作包括： 提出了PID參數(shù)優(yōu)化整定的兩種新型的目標準則，GITAE和RGISE，它們均考慮包含誤差變化率項，也都引入了能反映對象響應特征的時間量，并用此無量綱化的特征時間量來平衡誤差項與誤差變化率項對準則的作用。仿真結果表明，對工業(yè)過程中常見的FOPDT 近似模型對象，GI

2、TAE優(yōu)化結果的性能比ITAE要好，更重要的是，它克服了ITAE在時滯比很小及很大時幅值裕度不夠的缺點，當時滯比在0.02至20范圍內(nèi)變化時都能夠達到一般工程實際要求的6dB，因此其適應性更強；而對具有共軛復數(shù)極點和負實零點且時滯很小或沒有的SOPDT對象，改進的廣義平方誤差積分準則-RGISE能克服ITAE和GISE對此類對象優(yōu)化時不能確保有足夠大的幅值裕度的缺點。 對飛行控制領域常見的一類模型對象，基于ITAE誤差準則對有約

3、束的PID控制器參數(shù)進行了優(yōu)化。采用單純形搜索法，主要針對參數(shù)空間的約束問題做了一些改進，在MatLab上以函數(shù)形式實現(xiàn)了這種參數(shù)尋優(yōu)。用這種方法獲得的優(yōu)化PID參數(shù)，既保證了滿足用戶約束，又能在允許的參數(shù)空間內(nèi)獲得最優(yōu)ITAE性能指標，也具有快速、平穩(wěn)、超調(diào)小的特性。 把魯棒穩(wěn)定性和魯棒性能的思想引入到PID控制系統(tǒng)設計中。在頻域中，將混合靈敏度的無窮范數(shù)作為PID控制器的魯棒設計指標，但需要適當?shù)剡x取權函數(shù)，然后可用簡單的單

4、純形法搜索出控制器的優(yōu)化參數(shù)。 研究了用混合靈敏度的H<,∞>范數(shù)作為PID控制器的魯棒設計指標時，控制器參數(shù)的可行域的確定問題。首先可以把混合靈敏度的H<,∞>范數(shù)要求轉(zhuǎn)化為一族復系數(shù)多項式的穩(wěn)定性要求，再加上基本的閉環(huán)特征多項式的穩(wěn)定性，通過求解這些含參數(shù)多項式的穩(wěn)定性，解出參數(shù)的可行域。在求解多項式穩(wěn)定性的過程中，采用推廣的Hermite-Biehler定理。 對GPC的兩個具有連續(xù)性的參數(shù)，柔化因子和控制加權因子