蜣螂算法优化Fuzzy-PID的超声波电源频率控制研究

摘要

超声波焊接过程中换能器受到温度、阻抗波动等影响会产生谐振频率漂移现象，针对超声波电源频率跟踪精度低、动态响应慢的问题，提出一种蜣螂算法(dung beetle optimizer,DBO)优化模糊PID(fuzzy-PID)的频率复合控制策略。通过建立超声波焊接电源的Simulink仿真模型，系统对比了传统PID、模糊PID、粒子群(PSO)优化的模糊PID以及蜣螂算法优化的模糊PID 4种控制方法下系统的动态特性。研究结果表明:蜣螂优化算法通过定向滚球机制和动态权重调整策略，有效实现了模糊论域参数的自适应整定，提高了频率控制精度，并能在负载阻抗突变情况下快速跟踪到换能器谐振频率。

关键词

超声波电源 / 超声焊接 / 蜣螂优化算法 / 模糊PID / 频率跟踪