气动调节阀最优分数阶PID控制器设计

作者：朱敏; 臧昭宇; 胥子豪; 肖阳

来源：振动与冲击, 2022, 41(22): 267-274.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2022.22.033

• 气动调节阀
• 分数阶PID控制器(PI~λD~μ)
• 改进量子粒子群(IQPSO)算法
• 参数整定

针对工业控制过程气动调节阀阀位控制中非线性，模型不精确等问题，提出一种基于分数阶PID控制器(fractional order PID controller, PI~λD~μ)的阀位控制方法。分析气动调节阀工作原理并建立其数学模型，为提高模型准确性，针对分数阶PID控制器参数整定范围广、复杂性高等问题，提出一种改进量子粒子群算法(improved quantum particle swarm optimization, IQPSO)整定分数阶PID控制器参数，引入混沌映射和非均匀高斯变异增强算法寻优能力，将改进算法用于调节阀控制系统模型辨识。仿真与试验结果表明，相比于整数阶PID控制器，所设计的分数阶PID具有更快的响应速度和控制精度，能更好地满足气动调节阀阀位控制要求。

• 出版日期2022
• 单位合肥工业大学