- Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi
- Issue: 23
- Oransal İntegral Türevsel Denetleyici Parametrelerinin Sezgisel Optimizasyon Yöntemleri ile Ayarlanm...
Oransal İntegral Türevsel Denetleyici Parametrelerinin Sezgisel Optimizasyon Yöntemleri ile Ayarlanması
Authors : Oğuzhan Çakir, Sinan Tekin
Pages : 9-21
Doi:10.31590/ejosat.830467
View : 24 | Download : 5
Publication Date : 2021-04-30
Article Type : Research
Abstract :Günümüzde teknolojinin gelişimine paralel olarak otomatik kontrol sistemlerine olan ihtiyaç artmıştır. Bu sistemler üretim süreçlerinin hızlarını, doğruluklarını ve güvenilirliklerini arttırmakla beraber maliyetlerini de düşürmüşlerdir. Literatürde birçok oransal denetim yöntemi mevcut olup, bunlar içerisinde en yaygın olarak kullanılanı oransal integral türevsel (OİT) kontroldür. OİT kontrol hata tabanlı çalıştığı için denetlenen sistemin matematiksel modelinin bilinmesine gerek yoktur. Bu yöntemde oransal bileşen hatanın genliğine, integral kısmı hatanın alanına ve türevsel parça ise hatanın eğimine göre üretilen kontrol sinyaline katkı sağlamaktadır. İntegral eylemi hatanın geçmişini, oransal etki şimdiki değerini ve türevsel bileşen de geleceğini referans almaktadır. Bu açıdan OİT denetim hatanın geçmişi, anlık değeri ve geleceğine göre uygun kontrol sinyallerini üretmektedir. OİT kontrolde bu üç bileşenin sistem üzerindeki etkisi kazanç sabitleri ile belirlenmektedir. Denetleyicinin başarımı kazanç sabitlerine oldukça bağlıdır. Uygun seçilmiş kazanç sabitleri ile başarılı kontrol süreçlerini gerçekleştirirken, parametrelerinin yanlış seçimi ise sistemi kararsız hale getirebilmektedir. Bu makalede, radyal hareket optimizasyonunun (RHO) yeni bir varyantı olarak değiştirilmiş radyal hareket optimizasyonu (DRHO) önerilmiştir. Ayrıca seçilen üç test sistem için OİT denetleyicinin kazanç faktörleri, önerilen yöntem (DRHO), parçacık sürüsü optimizasyonu (PSO), radyal hareket optimizasyonu (RHO), farksal gelişim (FG) ve genetik algoritma (GA) ile en iyileştirilmiştir. Sezgisel optimizasyon yöntemleri ile parametre ayarında mutlak hata toplamı, hata karesi toplamı, zaman ağırlıklı mutlak hata toplamı ve zaman ağırlıklı hata karesi toplamı olmak üzere dört farklı hata alanı tabanlı başarım kriteri kullanılmıştır. Öncelikle bu beş sezgisel optimizasyon yöntemi (DRHO, PSO, RHO, FG ve GA) destekli OİT denetleyicinin başarımı seçilen hata alanı kriterine göre kıyaslanmış ve ardından optimizasyon yöntemlerinin performansları birbirleri ile karşılaştırılmış ve elde edilen sonuçlar analiz edilmiştir. Literatürde OİT denetleyici parametrelerinin PSO, FG, GA ve RHO kullanılarak ayarlanmasına yönelik çok sayıda çalışma mevcuttur. Ancak bildiğimiz kadarıyla OİT denetleyicinin kazanç değerlerinin önerilen DRHO ile en iyileştirilmesi konulu bir çalışma bulunmamaktadır. Bu durum sunulan bu çalışmanın mevcut literatüre en önemli katkısıdır.Keywords : Oransal integral denetleyici, Parametre ayarlama, Sezgisel optimizasyon yöntemleri, Stokastik algoritmalar