在工业领域系统中大部分都有时间滞后这一现象。因为时滞现象的存在,使得系统的被控变量不能及时的反映系统误差和扰动的变化。系统中的测量信号必定经过延迟一段时间才会传给控制器,这将导致系统的超调量变大,调节时间会变长,极大的降低了系统的稳定性。所以说时滞系统是非常难控的,并且滞后占整个动态过程的时间越长,系统的难控度就越大。因此来讲时滞系统控制问题一直是困扰众多国内外的学者们。特别是不稳定时滞系统,由于这类被控对象具有右半复平面的极点,很多常用的控制设计方法都不起作用。伴随着工业控制系统的越来越复杂,不稳定时滞系统也很常见,例如温度控制系统,水轮发电机组的调速系统,化工厂聚合反应控制系统,直升飞机俯仰控制系统,等等。因此对该问题的研究具有重大的现实意义。本文针对该类不稳定时滞被控对象,进行复合优化控制研究。首先针对不稳定的时滞系统,以时滞对象的模型为基础,采用极点配置的方法,将不稳定时滞系统的问题转变成时滞稳定系统的问题。采用二次优化控制算法,第一次优化将控制系统中的无穷维因子用有限维近似数学模型来逼近,采用ITAE最优准则进行第一次优化控制。再回到无穷维空间中去,研究系统无穷维控制器等,实现第二次优化。最后通过对单容不稳定,积分不稳定时滞系统进行仿真验证研究。最后在实际项目中针对不稳定的时滞系统温度控制系统,将特征模型控制算法和二次优化ITAE优化控制律复合,仿真结果验证了本文所提方法的有效性,提高系统的动态性能。