申请(专利)号：CN202610569882.6

申请日：2026-04-28

申请公布号：CN122110678A

申请公布日：2026-05-29

申请人：沈阳建筑大学

地址：110168 辽宁省沈阳市浑南区浑南中路25号

发明人：屈秋霞 杨文宇 温胤镭 栾禄祥

主分类号：G05B13/02

分类号：G05B13/02;G05B11/42

代理机构：沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)

代理人：张志伟

主权项：

1.一种电熔镁电极电流变论域模糊PID控制方法,其特征在于,包括如下步骤：步骤一、实时采集电熔镁炉电极电流的实测值,将其与电极电流的目标值比对,得到电流跟踪误差,基于电流跟踪误差计算误差变化率,通过PID控制器输出控制量调节电极升降位置,改变电弧长度以实现电极电流的闭环跟踪控制;步骤二、构建变论域自适应模糊PID控制器,设计与电流跟踪误差、误差变化率关联的非线性伸缩因子函数,通过伸缩因子函数实时计算输入端误差论域伸缩因子α-e、输入端误差变化率论域伸缩因子α-(ec)、输出端论域伸缩因子β,动态缩放模糊控制器的输入论域与输出论域;步骤三、构建双输入三输出的模糊控制器,所述模糊控制器的输入为经伸缩因子调整后的电流跟踪误差与误差变化率,输出为PID控制器的比例系数增量、积分系数增量、微分系数增量,通过模糊推理实现PID控制器参数的在线自适应整定;步骤四、采用多种群遗传算法MPGA对伸缩因子函数中的待优化参数进行全局寻优;步骤五、将全局最优参数赋值给变论域自适应模糊PID控制器的伸缩因子函数,执行电熔镁炉电极电流的实时闭环跟踪控制。

摘要：

本发明涉及电熔镁电极电流跟踪控制领域,具体为一种电熔镁电极电流变论域模糊PID控制方法,用于解决镁电解冶炼过程中因非线性、时变特性导致的电流控制精度不足问题,提升能源利用效率与产品质量稳定性。该方法通过构建动态伸缩因子函数实现模糊论域的自适应调整,提高小偏差工况下的控制精度,并结合多种群遗传算法(MPGA)优化控制器参数,克服传统单一种群遗传算法的局部收敛缺陷。实验结果表明,相比于常规控制方法,本发明在调节精度、响应速度和抗干扰能力等关键指标上显著提升,能够有效应对电熔镁炉原料成分波动与负载扰动等复杂工况,降低能耗与电极损耗率。