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针对水轮机调节系统非线性、复杂性、不确定性的特点以及利用传统PID控制器无法获得高性能调速系统的特征,本文首先将二次型性能指标引入单神经元并利用自学习功能构成了单神经元自适应PID控制器,其次运用混沌动力学特性与退火策略结合起来的混沌优化方法对控制器参数进行寻优.仿真结果表明,该方法有效地实现了控制器参数的最优整定,明显改善了水轮机调节系统的控制品质.