基于模糊神经网络的胶凝材料螺旋计量控制算法

来源：黄金科学技术杂志2026年第2期北京时间：

作者：王增加, 王增彬, 寇云鹏, 盛宇航, 杨柳华

单位： 山东黄金矿业科技有限公司充填工程实验室分公司，山东 莱州 261400, 山东省深海深地金属矿智能开采重点实验室，山东 莱州 261400, 青岛城市学院，山东 青岛 251600, 河南理工大学土木工程学院，河南 焦作 454000

摘要：针对金属矿山充填工艺中螺旋粉料计量控制系统存在的滞后非线性和控制精度低等难题，提出了一种基于五层模糊神经网络PID控制器的智能控制方法。通过构建结构等价型模糊神经网络架构，将模糊逻辑的推理能力与神经网络的自学习特性相结合，实现了PID参数的在线自适应整定。设计了五层网络结构，建立了模糊推理机制和模糊规则库。仿真结果表明，与传统的PID控制器相比，FNN-PID控制器的李雅普诺夫指数为-0.42，在超调量（1%）、调节时间（3.8 s）和抗干扰性等方面均具有显著优势，由此证明了该系统全局指数的稳定性。工业应用验证表明，该控制系统能够将胶凝材料计量精度稳定在±2.0%以内，为解决高精度粉体计量控制问题提供了有效的技术方案。

关键词：螺旋计量,模糊控制,神经网络,PID控制,李雅普诺夫稳定性

基金资助：山东省重大科技创新工程项目“深部金属矿智能化开采关键技术及装备集成研究和工程示范”(2019SDZY0504)