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申请/专利权人：山东朝阳机械有限公司

摘要：本发明公开了一种用于煤泥烘干机的温度控制方法，属于PID控制技术领域，步骤包括：步骤一、构建煤泥烘干机的温度控制系统和数学模型；步骤二、改进青篙素优化算法，具体改进策略为：D1、使用一种虚拟镜像局部开发策略改进青篙素优化算法的全面淘汰阶段；D2、使用一种三维坐标变异策略改进青篙素优化算法的巩固后阶段；步骤三、利用改进的青篙素优化算法对煤泥烘干机的温度控制系统的PID控制器进行参数整定，通过设定迭代次数下的寻优得到最优的Kp、Ki、Kd三个参数；步骤四、将通过改进的青篙素优化算法优化得到的PID控制器的三个最优参数，用于煤泥烘干机的温度控制系统的PID控制器，优化系统的控制效果。

主权项：1.一种用于煤泥烘干机的温度控制方法，其特征在于，具体步骤为：步骤一、构建煤泥烘干机的温度控制系统和数学模型，所述控制系统包括误差计算模块、PID控制器、改进青篙素优化算法模块、温度调节模块、煤泥烘干模块、温度传感器，数学模型是模拟烘干机内部实际的温度变化过程；步骤二、改进青篙素优化算法，具体改进策略为：D1、使用一种虚拟镜像局部开发策略改进青篙素优化算法的全面淘汰阶段，首先设置虚拟领导者Xvirtual_leader，通过虚拟领导者生成实像同时生成一个虚像，选择不同的镜像来进行种群的位置更新，虚拟镜像局部开发策略的具体数学模型为： 式4中，Xnewiter+1表示更新的种群位置，iter表示当前迭代次数，Xiter表示当前种群位置，rand表示[0，1]之间的随机数，Xvirtual_leader表示虚拟领导者，具体公式如式5所示，C表示一个系数因子，其中f表示当前位置的适应度值，min_f表示当前最小适应度值，r1和r2表示两个互不相等的随机数，取值范围是[0，1]，k表示概率因子，其中Xranditer表示在当前迭代次数下随机选取一个搜索代理的位置；Xvirtual_leader＝1-γ·Xbest+γ·Xavg5；式5中，β表示非线性加权因子，计算公式如式6所示，Xbest表示当前最优位置，Xavg表示当前种群位置中适应度值排名前5中除去第一名之外的四个位置的平均值； 式6中，iter表示当前迭代次数，max_iter表示最大迭代次数，min_f表示当前最小适应度值，f表示当前位置的适应度值，α表示控制因子，调整适应度值对非线性加权因子的影响大小，取值范围是[0.5，2]；D2、使用一种三维坐标变异策略改进青篙素优化算法的巩固后阶段，通过模拟三维坐标系下的坐标对当前的种群位置进行不同位置和多个方向的变异，从而得到新的种群位置，三维坐标变异策略的具体数学模型为： 式7中，Xnewiter+1表示更新的种群位置，Xiter表示当前种群位置，TH表示适应度变化检测系数，通过TH值的大小，判断算法是否陷入局部最优，进行判断的阈值设置为1乘10的-5次方，科学计数法为1e-5，其中TH的计算公式如式8所示，Tdx、Tdy、Tdz分别表示当前位置在x、y、z三个坐标轴上的变异值，计算公式如式9、式10和式11所示： 式8中，TH表示适应度变化检测系数，iter表示当前迭代次数，i表示累加变量，初始值为1，f表示当前位置的适应度值，favg表示截止当前迭代次数之前的适应度值的平均值；Tdx＝rand·signx·Xbest-Xiter9；式9中，Tdx表示x坐标轴的变异值，rand表示[0,1]之间的随机值，Xbest表示当前最优位置，Xiter表示当前种群位置，signx表示x坐标轴的变异方向函数；Tdy＝rand·signy·Xiter-Xranditer10；式10中，Tdy表示y坐标轴的变异值，rand表示[0,1]之间的随机值，Xiter表示当前种群位置，Xranditer表示在当前迭代次数下随机选取一个搜索代理的位置，signy表示y坐标轴的变异方向函数；Tdz＝rand·signz·Xbest-Xranditer11；式11中，Tdz表示x坐标轴的变异值，rand表示[0,1]之间的随机值，Xbest表示当前最优位置，Xranditer表示在当前迭代次数下随机选取一个搜索代理的位置，signz表示z坐标轴的变异方向函数；步骤三、利用改进的青篙素优化算法对煤泥烘干机的温度控制系统的PID控制器进行参数整定，通过设定迭代次数下的寻优得到最优的Kp、Ki、Kd三个参数；步骤四、将通过改进的青篙素优化算法优化得到的PID控制器的三个最优参数，用于煤泥烘干机的温度控制系统的PID控制器，优化系统的控制效果。

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