مقاله ترجمه شده درباره طراحی کنترل‌کننده PID مرتبه کسری مبتنی بر بهینه سازی چند هدفه اکسترمال – سال 2015
مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
طراحی کنترل‌کننده PID مرتبه کسری مبتنی بر بهینه سازی چند هدفه اکسترمال برای سیستم تنظیم خودکار ولتاژ
عنوان انگلیسی مقاله:
Design of fractional order PID controller for automatic regulator voltage system based on multi-objective extremal optimization
کلمات کلیدی مقاله:
بهینه‌سازی اکسترمال، بهینه‌سازی چندهدفه ، کنترل‌کننده PID مرتبه کسری، سیستم کنترل خودکار ولتاژ
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
مهندسی برق
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
مهندسی کنترل، مهندسی الکترونیک و مکاترونیک
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
چکیده
1. مقدمه
2. مقدمات
2-1. کنترل‌کننده PID مرتبه کسری
2-2. سیستم AVR
2-3. مسائل بهینه‌سازی چندهدفه
2-4. بهینه‌سازی اکسترمال
3. الگوریتم پیشنهادی
3-1. تعریف توابع چندهدفه
3-2. الگوریتم اصلی
الگوریتم طراحی کنترل‌کننده MOEO-FOPID
3-3. راهبرد تخصیص تناسب مبتنی بر پارتو
3-4. به‌روزرسانی آرشیو خارجی نخبه‌گرا
3-5. تحلیل الگوریتم پیشنهادی
4. نتایج تجربی
4-1. MOEO-FOPID و مقایسه عملکرد آن با دیگر الگوریتم‌های تکاملی استفاده‌شده برای طراحی FOPID
4-2. MOEO-PID و مقایسه عملکرد آن با MOEO-FOPID، NSGA-II-FOPID و NSGA-II-PID
4-3. آزمون پایداری(استواری)
4-3-1. عدم قطعیت ژنراتور
4-3-2. عدم قطعیت محرک
4-3-3. عدم قطعیت تقویت‌کننده
5. نتیجه گیری
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
1. Introduction
In the past decades, a great many advancements have been gained in control theories and practices [1]-[4], proportional-integral-derivative (PID) control is still widely recognized as one of the simplest yet most effective control strategies in the control industry [5]-[10]. As a generalization of a standard PID controller based on fractional order calculus, fractional order PID (FOPID) controller namely PIλD µ controller was firstly proposed by Podlubny [11], and it has been demonstrated to provide better control performance than standard integer order PID controller due to extra degrees of freedom introduced by an integrator of fractional order λ and a differentiator of fractional order µ. As a consequence, FOPID controller has attracted increasing attentions by the academic and industrial community [12]-[17]. On the other hands, the introduction of extra parameters in a FOPID controller also increases the difficulty of tuning satisfied values of parameters, so how to design and tune an optimal FOPID controller to obtain high-quality performances, such as high stability, satisfied transient response, excellent steady performance, and good robustness, is of great theoretical and practical significance, but is still far from well-understood. In the attempt to address this issue, some researchers have made a great deal of efforts from the following different respective of analytical methods [18]-[22] and evolutionary algorithms-based methods [14], [23]-[28].
1. مقدمه
در دهه‌های گذشته، پیشرفت های بسیار چشمگیری در زمینه تئوری و عمل کنترل به دست آورده شده است [1-4]. کنترل تناسبی مشتق گیر انتگرال گیر ( PID) هنوز به‌طور گسترده به‌عنوان یکی از ساده‌ترین راهبرد‌ها در صنعت کنترل شناخته می‌شود [5-10]. کنترل‌کننده PID مرتبه کسری ( FOPID) که کنترل‌کننده PIλDµ نیز نامیده می شود به‌عنوان یک کنترل‌کننده استاندارد PID مرسوم مبتنی بر محاسبات مرتبه کسری، ، اولین بار توسط Podlubny پیشنهاد شد [11]. همچنین ثابت شده است که این کنترل‌کننده به دلیل درجه آزادی بالا که به‌وسیله انتگرال گیر (λ) و مشتق گیر (µ) با مرتبه کسری معرفی می شود، کارایی کنترلی بهتری نسبت کنترل PID مرتبه صحیح استاندارد فراهم می‌کند. به همین دلیل، کنترل کننده FOPID توجهات زیادی از طرف جوامع دانشگاهی و صنعتی به خود جلب کرده است [12-17]. از طرف دیگر، معرفی پارامترهای اضافی در کنترل‌کننده FOPID سختی تنظیم مقدار مورد انتظار پارامترها را افزایش می دهد؛ بنابراین اینکه چگونه یک کنترل‌کننده FOPID بهینه برای به دست آوردن بالاترین کارایی (پایداری بالا، پاسخ گذرای موردقبول، عملکرد عالی در حالت مانا و داشتن قدرت کافی) طراحی و تنظیم شود، از اهمیت نظری و عملی بالایی برخوردار است؛ اما هنوز تا رسیدن به این نقطه راه درازی باقی هست. در راستای تلاش برای رسیدن به راه‌حلی برای این مسئله، بعضی از محققان گام های بزرگی با استفاده از روش‌های تئوری [18-22]، روش‌های مبتنی بر الگوریتم‌های تکاملی [14، 23-28] برداشته اند.
