1.一种PID参数自动整定方法，应用于具有强烈非线性、快速动态响应或对噪声敏感的受控系统，其特征在于，所述方法包括：S1)根据受控系统特性和控制经验，设置超参数取值和PID参数组合初值；

S2)令受控系统以阶跃幅度和阶跃时间间隔进行N次往返阶跃，获得受控系统每次的阶跃数据，并计算N次往返阶跃的平均误差积分；其中N为正整数，且N>1；其中：所述平均误差积分的计算方法包括：

令受控系统按照所述阶跃幅度和所述阶跃时间间隔进行N次往返阶跃，获得受控系统每次的阶跃数据；其中，往返阶跃数据之构成为所述受控系统从阶跃开始至误差积分时间内的状态与时间的函数关系；

将N组往返阶跃数据分为N条上升阶跃响应曲线和N条下降阶跃响应曲线，其中所述上升阶跃响应曲线的参考设定值为X+ΔX，所述下降阶跃响应曲线的参考设定值为X‑ΔX；

分别计算所述上升阶跃响应曲线的平均响应曲线和所述下降阶跃响应曲线的平均响应曲线；

根据所述上升阶跃平均响应曲线和所述下降阶跃平均响应曲线，分别计算上升阶跃的误差积分和下降阶跃的误差积分，并求两者的平均值作为所述N次往返阶跃的平均误差积分；

S3)将所述PID参数组合作为优化变量，将获取所述平均误差积分的最小值作为优化目标，构成一个非约束最优化问题，按照非约束最优化问题的已有求解算法，判断所述PID参数组合是否满足最优化收敛条件，若不满足，根据所述求解算法更新所述PID参数组合，重复步骤S2)，直到所述PID参数组合满足所述求解算法的最优化收敛条件；

S4)输出满足最优化收敛条件的PID参数组合，完成PID参数整定。

2.根据权利要求1所述的PID参数自动整定方法，其特征在于，步骤S1)中，所述超参数包括：PID控制器的采样周期、积分增益、参考设定值X、参考设定值阶跃幅度ΔX、误差积分时间和阶跃时间间隔；其中，所述受控系统的所述参考设定值为用户设定的参考状态值。

3.根据权利要求1所述的PID参数自动整定方法，其特征在于，步骤S1)中，所述PID参数组合包括：比例增益和微分增益。

4.根据权利要求1所述的PID参数自动整定方法，其特征在于，步骤S2)中，往返阶跃过程指所述受控系统的参考设定值在原参考设定值X和参考设定值阶跃幅度ΔX的基础上，以阶跃时间间隔在X‑ΔX和X+ΔX之间阶跃变化；其中，所述阶跃时间间隔不小于误差积分时间。

5.根据权利要求1所述的PID参数自动整定方法，其特征在于，步骤S2)中，所述误差积分为平方误差积分、时间乘平方误差积分、绝对误差积分准则或时间乘绝对误差积分中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的PID参数自动整定方法，其特征在于，步骤S3)中，所述非约束最优化问题的已有求解算法至少包括：最速下降法、梯度下降法、牛顿法、拟牛顿法和人工智能法。

7.根据权利要求1所述的PID参数自动整定方法，其特征在于，步骤S3)中，所述根据所述求解算法更新所述PID参数组合，包括：获取所述非约束最优化问题的收敛情况；

根据所述求解算法和所述收敛情况计算所述PID参数组合的修正值；

根据所述修正值更新所述PID参数组合。

8.一种PID参数自动整定系统，应用于具有强烈非线性、快速动态响应或对噪声敏感的受控系统，其特征在于，所述系统包括：传感器单元，用于获取所述受控系统的实时状态；

PID控制器单元，用于根据受控系统特性和控制经验，设置超参数取值和PID参数组合初值；

PID参数整定单元，用于根据所述超参数和所述PID参数组合使受控系统进行若干次往返阶跃，获得每一次阶跃数据并计算平均误差积分；所述PID参数整定单元还被用于判断所述PID参数组合是否满足最优化收敛条件和根据求解算法更新所述PID参数组合；其中：所述平均误差积分的计算方法包括：

令受控系统按照阶跃幅度和阶跃时间间隔进行N次往返阶跃，获得受控系统每次的阶跃数据；其中，往返阶跃数据之构成为所述受控系统从阶跃开始至误差积分时间内的状态与时间的函数关系；

将N组往返阶跃数据分为N条上升阶跃响应曲线和N条下降阶跃响应曲线，其中所述上升阶跃响应曲线的参考设定值为X+ΔX，所述下降阶跃响应曲线的参考设定值为X‑ΔX；

分别计算所述上升阶跃响应曲线的平均响应曲线和所述下降阶跃响应曲线的平均响应曲线；

根据所述上升阶跃平均响应曲线和所述下降阶跃平均响应曲线，分别计算上升阶跃的误差积分和下降阶跃的误差积分，并求两者的平均值作为所述N次往返阶跃的平均误差积分；

执行单元，用于输出满足最优化收敛条件的PID参数组合。

9.一种计算机可读储存介质，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行权利要求1至7中任一项权利要求所述的PID参数自动整定方法。