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为解决PID参数寻优不便，计算量大，难以寻得全局最优参数的问题，以ITAE积分准则为性能指标，提出了一种串级回路PID控制器参数优化整定的方法，即由内到外对各层控制器进行参数寻优。在对各层回路寻优时，首先在全局范围内采用直接搜索法搜索，得到一组参数后，以这组参数为初始值，利用Matlab优化工具箱，采用单纯法在局部范围内搜索，从而得到控制器最优参数。与传统方法相比，此方法提高了搜索速度，并获得全局最优值。