|本期目录/Table of Contents|

[1]奚 聪,曾祥进*.磷石膏无害化处理工艺中多变量智能控制方法 [J].武汉工程大学学报,2026,48(04):432-439.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202508002]
 XI Cong,ZENG Xiangjin*.Multivariable intelligent control for phosphogypsum detoxification processing [J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2026,48(04):432-439.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202508002]
点击复制

磷石膏无害化处理工艺中多变量智能控制方法
(/HTML)

《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
48
期数:
2026年04期
页码:
432-439
栏目:
智能制造
出版日期:
2026-08-30

文章信息/Info

Title:
Multivariable intelligent control for phosphogypsum detoxification processing
文章编号:
1674 - 2869(2026)04 - 0432 - 08
作者:
奚 聪曾祥进*
武汉工程大学计算机科学与工程学院,湖北 武汉 430205
Author(s):
XI Cong ZENG Xiangjin*
School of Computer Science and Engineering, Wuhan Institute of Technology, Wuhan 430205, China


关键词:
磷石膏无害化智能控制模糊控制强化学习
Keywords:
phosphogypsum detoxification intelligent control fuzzy control reinforcement learning
分类号:
TP273
DOI:
10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202508002
文献标志码:
A
摘要:
针对磷石膏无害化处理工艺中的多变量闭环控制系统过程复杂且高度耦合的问题,提出一种融合模糊控制与深度确定性策略梯度(DDPG)算法的智能控制方法。首先构建了包含pH值、含水率与流量3项关键参数的多输入多输出(MIMO)控制模型,并设计模糊控制器用于实现基础控制逻辑。其次,引入DDPG智能体对模糊控制器的输出增益系数进行动态调节,构建“模糊规则+自适应增益优化”的复合控制结构。仿真结果表明,该方法在调节速度、稳定性与鲁棒性方面优于传统控制,pH调节时间缩短至2.5 s,含水率稳态误差降至0.02,系统收敛更快且信号更平滑,为磷石膏资源化处理过程中智能控制技术的应用提供了有效路径。
Abstract:
To address the complexity and high coupling issues in multivariable closed-loop control in phosphogypsum detoxification, an intelligent control method integrating fuzzy control with the deep deterministic policy gradient (DDPG) algorithm was proposed. First, a multi-input multi-output (MIMO) control model was established based on three key parameters(pH, moisture content, and flow rate),and a fuzzy controller was designed to implement the basic control logic. Then, a DDPG agent was introduced to dynamically tune the output gain coefficients of the fuzzy controller, forming a hybrid control architecture that combines “fuzzy rules with adaptive gain optimization.” Simulation results demonstrated that the proposed method outperformed conventional control in adjustment speed, stability, and robustness: the pH regulation time was reduced to 2.5 s, the steady-state error in moisture content decreased to 0.02, and the system converged faster with smoother signals. This study provides an effective pathway for implementing intelligent control in the resource-oriented treatment of phosphogypsum.

参考文献/References:

[ 1 ] 杨雪娇, 钟晋, 刘磊,等. 磷石膏无害化处理技术及其在土壤调理中的应用研究进展 [J]. 化工矿物与加工, 2025, 54(3): 57-64.
[ 2 ] 别琳琳,张莉,周晓华,等. 湖北某磷石膏堆场渗滤液产生量的预测分析 [J]. 武汉工程大学学报, 2022, 44(2): 180-185.
[ 3 ] DING Y B, FENG S X, YU L H, et al. Effect of pretreatment on harmful impurities of phosphogypsum and on properties of II-anhydrite [J]. Journal of Material Cycles and Waste Management, 2025,27: 1914-1931.
[ 4 ] LIU N, CHAI T Y, ZHANG Y J, et al. Data-driven optimal tuning of PID controller parameters [J]. Science China Information Sciences, 2025, 68(7): 172201.
[ 5 ] 杨敏敏. 新型湿法α石膏生产智能控制系统研究 [D]. 济南: 济南大学, 2014.
[ 6 ] 栾兴飞. α石膏粉生产线自动控制系统的设计与开发 [D]. 济南: 济南大学, 2013.
[ 7 ] 雷平. 脱硫石膏干燥煅烧系统温度控制的算法研究 [D]. 重庆: 重庆大学, 2009.
[ 8 ] 徐文敏. 流态化石膏煅烧过程智能控制系统研究 [D]. 济南:济南大学, 2012.
[ 9 ] 朱铭基, 张会林, 马立新. 基于 Smith 预估模糊 PID 的氨法脱硫控制策略 [J]. 电子科技, 2023, 36(5): 80-87.
[10] 张柱. 磷石膏中氟和可溶性磷固化及含水率控制方法研究 [D]. 重庆: 重庆大学, 2019.
[11] 刘玉琳, 白杨, 崔斌,等. 面向机器学习的自动化特征工程研究综述 [J]. 计算机应用与软件, 2025, 42(1): 1-10, 40.
[12] 高阳, 陈世福, 陆鑫. 强化学习研究综述 [J]. 自动化学报, 2004, 30(1): 86-100.
[13] 王锐, 文国兴, 刘艳军, 等. 基于强化学习的柔性关节机器人系统模糊优化控制 [J]. 中国科学: 信息科学, 2025, 55(6): 1471-1485.
[14] 陈思畏, 李建军, 邹信迅, 等. 基于孪生延迟 DDPG 强化学习的电?热耦合系统低碳经济调度 [J]. 现代电力, 2025, 42(2): 314-321.
[15] 刘家池, 陈秀梅, 邓娅莉. 基于改进DDPG-PID的芯片共晶键合温度控制 [J]. 半导体技术, 2024, 49(11): 973-980.
[16] 吴敏, 王晓璐, 姜玉东, 等. 深度确定性策略梯度与模糊 PID 的协同温度控制 [J]. 控制理论与应用, 2022, 39(12): 2358-2365.
[17] AHMAD F, ZHANG X F, TANG Z F, et al. Deep deterministic policy gradients with a self-adaptive reward mechanism for image retrieval [J]. The Journal of Supercomputing, 2025, 81: 336.

相似文献/References:

[1]杨帆,黄露,陈向诗瑶.电力操作电源系统的设计[J].武汉工程大学学报,2014,(08):70.[doi:103969/jissn16742869201408013]
 YANG Fan,HUANG Lu,CHENG Xiang shi yao.Design of electric operation power supply system[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2014,(04):70.[doi:103969/jissn16742869201408013]

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期: 2025-08-05
基金项目:国家自然科学基金(61502354);湖北省重大攻关项目(2025BEA005);武汉工程大学荆门化工新材料产业科技研究院开放基金(JM2023006)
作者简介:奚 聪,硕士研究生。Email:1123893345@qq.com
*通信作者:曾祥进,博士,副教授。Email:xjzeng21@163.com

更新日期/Last Update: 2026-09-05