机械工程学报

作者：吉建华, 苗长云, 李现国, 刘意, 姬政海

单位：1. 天津工业大学机械工程学院 天津 300387;2. 天津仁爱学院信息工程系 天津 301636;3. 天津工业大学天津市光电检测技术与系统重点实验室 天津 300387;4. 天津工业大学工程教学实习训练中心 天津 300387;5. 国家能源集团乌海能源有限责任公司 乌海 016000

关键词：带式输送机,速度控制,适应度函数,比例-积分-微分控制器,粒子群优化算法,智能整定；

基金：国家自然科学基金(51274150)、天津市重点研发计划科技支撑重点(18YFZCGX00930)和天津市重点研发计划成果转化接力(18YFJLCG00060)资助项目。

带式输送机是一种现代化生产中重要连续运输设备，为提高其速度控制性能，解决调速过程存在的平均加速度不合理，超调量和振荡大的问题，设计出一种变权综合型适应度函数。该适应度函数中的误差绝对值积分部分用于优化比例-积分-微分(Proportional-integral-derivative，PID)控制器的综合性能；加速度调节部分用于在符合现行带式输送机设计规范前提下设定平均加速度；超调量抑制部分用于实现被控对象的响应速度无超调和振荡；稳态误差抑制部分用于保证被控对象响应速度的稳态误差为零。仿真试验结果表明，采用基于变权综合型适应度函数的粒子群优化算法(Particle swarm optimization，PSO)智能整定PID控制器参数，实现带式输送机平稳调速，平均加速度符合带式输送机设计规范且可调，响应速度快，无超调、无振荡、零稳态误差，有效降低对带式输送机造成损坏，提高控制性能；其适应度函数的参数易于获取、PID控制器的初始参数可随机设置，参数整定过程简便，易于实现，利于工程应用，在煤炭、港口、电力、矿山、冶金、化工、农业等领域具有重要应用价值。

来源：2023年第22期

《机械工程学报》期刊编辑部

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