- Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi
- Issue: 18
- Time-delay AVR System Analysis Using PSO-based PID Controller
Time-delay AVR System Analysis Using PSO-based PID Controller
Authors : Ercan Köse, Serdar Coşkun
Pages : 981-991
Doi:10.31590/ejosat.717872
View : 14 | Download : 5
Publication Date : 2020-04-15
Article Type : Research
Abstract :Bu çalışmada, zaman gecikmesi ve değişken yükler karşısında Otomatik Voltaj Regülatörü (AVR) sistemi terminal referans voltaj gerilimi takip problemi için bir parçacık sürüsü optimizasyonu (PSO) algoritması tabanlı Oransal-İntegral-Türev (PID) kontrolörü önerilmiştir. AVR, jeneratör çıkış terminal voltajını belirli bir referansta zaman gecikmeleri ve değişken yük altında tutmak için yaygın olarak kullanılan bir sistemdir, bundan dolayı zor bir elektriksel problemi ortaya çıkarır. Zaman gecikmeleri, iletim ve aktarmadaki gecikmelerden dolayı gerçek dünyadaki birçok sistemde bulunur, genel olarak kararlılık ve kontrol tasarımı üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptirler. Bu araştırmada, zaman gecikmesi, asgari olmayan faz sistemine yol açan Pade yaklaşımı ile yaklaşık olarak tahmin edilmektedir. Karmaşık faz sistemi, s-düzleminin sağ tarafında bulunan sıfırları nedeniyle kontrol güçlüğüne neden olur. Bu amaçla, AVR için gerçek zamanlı sistemlerde yaygın olarak kullanılan PID kontrolör tercih edilmiştir. Optimal kontrolörün kazançları Kp, Ki ve Kd, yaygın olarak kullanılan bir hata minimizasyon objektif fonksiyonuna dayanarak PSO algoritması ile optimize edilmiştir. PSO tabanlı en uygun katsayılı PID denetleyicisinin performansı; kök yer eğrisi, bode analizi, sağlamlık ve bozucu karşısındaki dayanımı gibi çeşitli yöntemlerle analiz edilmiştir. Önerilen PID denetleyicisinin AVR çıkış referans terminal gerilim izleme performansını iyileştirdiği görülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre, önerilen PSO tabanlı PID kontrolörünün zaman gecikmesi ve yük değişimi altında izleme özelliklerini geliştirdiği, böylece senkron jeneratör otomatik voltaj regülatörü (AVR) sistemi terminal voltaj kararlılığı için etkili bir şekilde kullanılabileceği ortaya çıkmıştır.Keywords : Otomatik voltaj regülatörü, Zaman gecikmeli sistemler, Parçacık sürüsü optimizasyonu, PID denetimcisi, kararlılık