基于改进PID算法的煤矿排水系统智能控制研究

黄天尘; 韩文慧; 张少波; 李瑞龙

doi:10.13436/j.mkjx.202611014

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (11) : 72 -76. DOI: 10.13436/j.mkjx.202611014

基于改进PID算法的煤矿排水系统智能控制研究

黄天尘, 韩文慧, 张少波, 李瑞龙

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摘要

传统煤矿排水系统采用PID控制，其控制参数无法在线调整导致控制效果差、能耗偏高。针对此问题，提出一种基于改进量子遗传算法优化的模糊自适应PID控制策略。首先，依据排水系统特性构建排水系统数学模型，分析传统PID控制针对非线性与大滞后系统的控制缺陷；其次，改进量子旋转门更新策略与变异机制，解决易出现局部最优、收敛速度慢等问题，从而实现PID参数动态最优初始化；最后，设计参数在线自整定模糊规则，根据实时反馈的井下排水系统动态变化进行控制参数优化。仿真实验表明，改进后的算法超调量、调节时间、稳态误差均得到大幅优化，超调量控制在2.54%，调节时间缩短至1.78 s，对比传统PID控制节能率高达8.9%，具备良好的工程应用价值。