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针对果蝇优化算法（ FOA）收敛速度快但寻优精度低的缺点，为了改善果蝇算法的优化性能，提出一种混合果蝇优化算法（ HFOA）。HFOA采用分段优化的思想，在优化过程后期采用收敛稳定性较好的粒子群优化（ PSO）算法优化果蝇算法中果蝇个体飞行距离和味道浓度的判定值，采用误差性能指标积分准则ITAE作为适应度函数，并将优化方案应用于一类不稳定系统的PID控制。Matlab仿真验证表明：HFOA计算高效，具有良好的稳定性，收敛精度高，进而验证了HFOA应用于PID控制参数优化是可行而有效的。