本公开涉及焚烧炉技术领域，尤其涉及一种基于蛇优化算法的自适应PID焚烧炉温度控制方法及装置。其中，该基于蛇优化算法的自适应PID焚烧炉温度控制方法，包括：在对炉膛温度进行PID控制的过程中，获取炉膛温度偏差值，其中，炉膛温度偏差值由炉膛温度控制值和炉膛温度设定值确定；采用区间蛇优化算法求解优化目标函数，得到目标PID参数，其中，目标PID参数包括目标比例系数、目标积分系数和目标微分系数；根据目标PID参数和炉膛温度偏差值，确定控制逻辑，以根据控制逻辑对炉膛温度进行控制。采用本公开可以提高PID控制技术的控制效果。用本公开可以提高PID控制技术的控制效果。用本公开可以提高PID控制技术的控制效果。
【技术实现步骤摘要】
基于蛇优化算法的自适应PID焚烧炉温度控制方法及装置
[0001]本公开涉及焚烧炉
，尤其涉及一种基于蛇优化算法的自适应PID焚烧炉温度控制方法及装置。
技术介绍
[0002]相关技术中，焚烧炉在焚烧其炉内的物品时，采用传统比例积分微分（proportion integration differentiation，PID）控制技术对焚烧炉的炉膛温度进行控制。然而，传统PID控制技术是一种线性控制算法，如果物品焚烧过程为强耦合的多输入多输出非线性动态系统，其动态特性随运行工况的变化而大幅度变化，且各环节的动态特性差异很大，具有惯性、大滞后性、非线性、时变性、工作环境和干扰的不确定性，存在调节时间长、控制精度低、响应速度慢等问题，导致传统PID控制技术的控制效果较差。
技术实现思路
[0003]本公开提供一种基于蛇优化算法的自适应PID焚烧炉温度控制方法及装置，以至少解决相关技术中传统PID控制技术的控制效果较差的技术问题。本公开的技术方案如下：根据本公开实施例的第一方面，提供一种基于蛇优化算法的自适应PID焚烧炉温度控制方法，包括：在对炉膛温度进行PID控制的过程中，获取炉膛温度偏差值，其中，所述炉膛温度偏差值由炉膛温度控制值和炉膛温度设定值确定；采用区间蛇优化算法求解优化目标函数，得到目标PID参数，其中，所述目标PID参数包括目标比例系数、目标积分系数和目标微分系数；根据所述目标PID参数和所述炉膛温度偏差值，确定控制逻辑，以根据所述控制逻辑对炉膛温度进行控制。
[0004]可选的，所述优化目标函数包括激活函数，所述采用区间蛇优化算法求解优化目标函数，得到目标PID控制参数，包括：采用区间蛇优化算法求解所述激活函数，得到目标PID控制参数，其中，所述激活函数包括采样时长内所述炉膛温度偏差值的均方误差。
[0005]可选的，所述采用区间蛇优化算法求解优化目标函数，得到目标PID参数，包括：对区间蛇优化算法对应的算法参数进行初始化，其中，所述算法参数包括最大迭代次数、种群对应的种群规模、PID参数区间，所述PID参数区间包括比例系数区间、积分系数区间和微分系数区间；对所述种群进行初始化，得到雄性种群和雌性种群；根据优化目标函数确定所述雄性种群对应的目标雄性个体、所述雌性种群对应的目标雌性个体以及食物位置；在所述目标雄性个体和所述目标雌性个体均满足适应度要求的情况下，确定温度和食物量，并根据所述温度和所述食物量对所述雄性种群和所述雌性种群进行迭代优化，
直至达到所述最大迭代次数，输出所述食物位置对应的PID参数作为目标PID参数。
[0006]可选的，所述根据优化目标函数确定所述雄性种群对应的目标雄性个体、所述雌性种群对应的目标雌性个体，包括：根据优化目标函数确定所述雄性种群中每一个雄性个体对应的适应度，并从所述雄性种群中选择适应度最高的雄性个体作为目标雄性个体；根据优化目标函数确定所述雌性种群中每一个雌性个体对应的适应度，并从所述雌性种群中选择适应度最高的雌性个体作为目标雌性个体。
[0007]可选的，在所述根据优化目标函数确定所述雄性种群对应的目标雄性个体、所述雌性种群对应的目标雌性个体以及食物位置之后，还包括：在所述目标雄性个体对应的适应度和/或所述目标雌性个体对应的适应度不小于适应度阈值的情况下，对所述PID参数区间进行调整，直至所述目标雄性个体对应的适应度和所述目标雌性个体对应的适应度均小于所述适应度阈值；在所述目标雄性个体对应的适应度和所述目标雌性个体对应的适应度均小于所述适应度阈值的情况下，确定所述目标雄性个体和所述目标雌性个体均满足适应度要求。
[0008]可选的，所述对所述PID参数区间进行调整，包括：采用二分法对所述PID参数区间进行缩小。
[0009]可选的，所述根据所述温度和所述食物量对所述雄性种群和所述雌性种群进行迭代优化，包括：在所述食物量满足寻找食物条件的情况下，根据第一寻找食物模式对所述雄性种群和所述雌性种群进行优化；在所述食物量不满足所述寻找食物条件、且所述温度满足温度条件的情况下，根据第二寻找食物模式对所述雄性种群和所述雌性种群进行优化；在所述食物量不满足所述寻找食物条件、且所述温度不满足所述温度条件的情况下，根据战斗模式或交配模式对所述雄性种群和所述雌性种群进行优化。
[0010]可选的，所述根据战斗模式或交配模式对所述雄性种群和所述雌性种群进行优化，包括：确定所述雄性种群中任一雄性个体对应的雄性个体参数，以及所述雌性种群中任一雌性个体对应的雌性个体参数；在所述雄性个体参数满足参数要求的情况下，根据战斗模式对所述任一雄性个体进行优化；在所述雌性个体参数满足所述参数要求的情况下，根据所述战斗模式对所述任一雌性个体进行优化；在所述雄性个体参数不满足所述参数要求的情况下，根据交配模式对所述任一雄性个体进行优化；在所述雌性个体参数不满足所述参数要求的情况下，根据所述交配模式对所述任一雌性个体进行优化。
[0011]可选的，所述控制逻辑包括以下至少一种：进料速度；配风量；
锅炉给水量。
[0012]根据本公开实施例的第二方面，提供一种基于蛇优化算法的自适应PID焚烧炉温度控制装置，包括：温度获取单元，用于在对炉膛温度进行PID控制的过程中，获取炉膛温度偏差值，其中，所述炉膛温度偏差值由炉膛温度控制值和炉膛温度设定值确定；函数求解单元，用于采用区间蛇优化算法求解优化目标函数，得到目标PID参数，其中，所述目标PID参数包括目标比例系数、目标积分系数和目标微分系数；温度控制单元，用于根据所述目标PID参数和所述炉膛温度偏差值，确定控制逻辑，以根据所述控制逻辑对炉膛温度进行控制。
[0013]可选的，所述优化目标函数包括激活函数，所述函数求解单元用于采用区间蛇优化算法求解优化目标函数，得到目标PID控制参数时，具体用于：采用区间蛇优化算法求解所述激活函数，得到目标PID控制参数，其中，所述激活函数包括采样时长内所述炉膛温度偏差值的均方误差。
[0014]可选的，所述函数求解单元用于采用区间蛇优化算法求解优化目标函数，得到目标PID参数时，具体用于：对区间蛇优化算法对应的算法参数进行初始化，其中，所述算法参数包括最大迭代次数、种群对应的种群规模、PID参数区间，所述PID参数区间包括比例系数区间、积分系数区间和微分系数区间；对所述种群进行初始化，得到雄性种群和雌性种群；根据优化目标函数确定所述雄性种群对应的目标雄性个体、所述雌性种群对应的目标雌性个体以及食物位置；在所述目标雄性个体和所述目标雌性个体均满足适应度要求的情况下，确定温度和食物量，并根据所述温度和所述食物量对所述雄性种群和所述雌性种群进行迭代优化，直至达到所述最大迭代次数，输出所述食物位置对应的PID参数作为目标PID参数。
[0015]可选的，所述函数求解单元用于根据优化目标函数确定所述雄性种群对应的目标雄性个体、所述雌性种群对应的目标雌性个体时，具体用于：根据优化目标函数确定所述雄性种群中每一个雄性个体对应的适应度，并从所述雄性种群中选本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于蛇优化算法的自适应PID焚烧炉温度控制方法，其特征在于，包括：在对炉膛温度进行PID控制的过程中，获取炉膛温度偏差值，其中，所述炉膛温度偏差值由炉膛温度控制值和炉膛温度设定值确定；采用区间蛇优化算法求解优化目标函数，得到目标PID参数，其中，所述目标PID参数包括目标比例系数、目标积分系数和目标微分系数；根据所述目标PID参数和所述炉膛温度偏差值，确定控制逻辑，以根据所述控制逻辑对炉膛温度进行控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述优化目标函数包括激活函数，所述采用区间蛇优化算法求解优化目标函数，得到目标PID控制参数，包括：采用区间蛇优化算法求解所述激活函数，得到目标PID控制参数，其中，所述激活函数包括采样时长内所述炉膛温度偏差值的均方误差。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用区间蛇优化算法求解优化目标函数，得到目标PID参数，包括：对区间蛇优化算法对应的算法参数进行初始化，其中，所述算法参数包括最大迭代次数、种群对应的种群规模、PID参数区间，所述PID参数区间包括比例系数区间、积分系数区间和微分系数区间；对所述种群进行初始化，得到雄性种群和雌性种群；根据优化目标函数确定所述雄性种群对应的目标雄性个体、所述雌性种群对应的目标雌性个体以及食物位置；在所述目标雄性个体和所述目标雌性个体均满足适应度要求的情况下，确定温度和食物量，并根据所述温度和所述食物量对所述雄性种群和所述雌性种群进行迭代优化，直至达到所述最大迭代次数，输出所述食物位置对应的PID参数作为目标PID参数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据优化目标函数确定所述雄性种群对应的目标雄性个体、所述雌性种群对应的目标雌性个体，包括：根据优化目标函数确定所述雄性种群中每一个雄性个体对应的适应度，并从所述雄性种群中选择适应度最高的雄性个体作为目标雄性个体；根据优化目标函数确定所述雌性种群中每一个雌性个体对应的适应度，并从所述雌性种群中选择适应度最高的雌性个体作为目标雌性个体。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述根据优化目标函数确定所述雄性种群对应的目标雄性个体、所述雌性种群对应的目标雌性个体以及食物位置之后，还包括：在所述目标雄性个体对应的适应度和/或所述目标雌性个体对应的适应度不小于适应度阈值的情况下，对所述PID参数区间进行调...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏宇，缪巍，范晓平，陈运启，王松涛，张曼，张永禄，陈则良，
申请(专利权)人：中城院北京环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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