针对工业过程控制中阀门控制系统存在非线性和滞后性等特点，设计一种分数阶PID控制方案。根据阀门控制系统的工作原理和结构建立近似的数学模型。为提高算法精度，提出了一种改进的粒子群优化分数阶PID控制器参数整定方法，该方法对粒子群惯性权重设置上下限范围，并在迭代过程中引入正弦变化，同时结合粒子适应度值对惯性权重和学习因子动态调整，提高了算法的全局搜索能力。仿真结果表明，所提出的改进算法控制精度高，超调小，具有良好的抗干扰性，满足阀门开度控制要求。
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