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复杂生产工艺中非线性系统的模型参数估计是系统建模优化问题中的难点，为避免优化算法过早收敛于错误的参数估计值，根据生物免疫机理和模糊逻辑原理提出了一种新颖的模糊自适应免疫算法，该算法采用混沌超变异操作增强算法搜索能力，并用免疫网络调节策略保持抗体群的多样性，同时采用模糊逻辑调节算法参数以提高算法的自适应能力．函数优化仿真结果表明其具有较好的收敛性能，并能够克服早收敛问题．最后将其成功应用于重油热解非线性模型参数估计中，验证了该算法解决实际建模问题的可行性和有效性．