| 基于萤火虫算法的DDE-PID加热炉炉温控制 |
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| 引用本文： | 冯旭刚,章义忠,王正兵,宋爱国,李通,沈浩,王璐,宋澜波.基于萤火虫算法的DDE-PID加热炉炉温控制[J].中南大学学报(自然科学版),2023(9):3688-3697. |
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| 作者姓名： | 冯旭刚 章义忠 王正兵 宋爱国 李通 沈浩 王璐 宋澜波 |
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| 作者单位： | 1. 安徽工业大学电气与信息工程学院;2. 东南大学仪器科学与工程学院;3. 宝武马钢集团技术改造部;4. 安徽工业大学工程研究院;5. 湖南华菱涟源钢铁有限公司 |
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| 基金项目： | 安徽高校自然科学研究重大项目(KJ2021ZD0042)；;安徽高校自然科学研究重点项目(2023AH051107)；;安徽省重点研究与开发计划项目(2022f04020004)~~； |
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| 摘 要： | 针对加热炉炉温控制的目标多变、干扰因素多等问题，提出基于萤火虫算法(firefly algorithm)优化预期动态(desired dynamic equation,DDE)二自由度PID控制策略。将非线性鲁棒控制器(Tornambe Controller)中的不确定因素和外部干扰项利用观测器近似替换，运用预期动态法构建动态特性方程，推导出带有预期动态特性方程系数和观测器参数的二自由度PID等价形式。在判定系统稳定性后确定待优化参数选值范围，进而通过萤火虫优化算法选取最优参数。研究结果表明：与常规PID和二自由度PID控制相比，模型适配时所提出的控制策略使调节时间最多减少38 s，超调量最多降低15%，系统抗干扰性良好。使用所提策略后，炉温控制偏差小于±20℃，炉温波动降低60%，系统稳定性和抗干扰能力明显提高。
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| 关 键 词： | 二自由度PID 预期动态法 萤火虫算法 加热炉炉温控制 |
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