PID Ayarlama İçin Üç Kanallı Amaç Fonksiyonu Tabanlı Yapay Arı Kolonisi Algoritması

Abstract

Son zamanlarda, sürü zekası optimizasyonu tekniklerine (Parçacık Sürüsü Optimizasyonu, Genetik Algoritma, Tabu Araştırma Algoritması, Yapay Arı Koloni Algoritması, vb.) ilgi artmıştır ve bu konu özellikle bilim adamları için ilgi odağı haline gelmiştir. Optimizasyon algoritmaları kullanılarak optimum kontrolör parametreleri kısa sürede daha az deneyim ile bulunabilir. PID, endüstride yaygın olarak kullanılan bir kontrolcü türüdür. PID kontrolcünün karakteristiği kontrolcü parametrelerine bağlıdır ve iyi bir kontrol için parametrelerin optimum değerlerde ayarlanması gerekir. Pratikte yaygın olarak kullanılan bir DC motorun hız kontrolü, mühendislikte önemli sorunlardan biridir. DC motorlar, kontrol kolaylığı ve optimum moment-hız özellikleri nedeniyle hem endüstriyel uygulamaların hem de günlük yaşamımızın ekonomik ve önemli elektrikli makineleridir. Kp, Ki ve Kd'nin klasik yöntemlerle en iyi değerleri zaman alıcı bir sorundur. Meta-sezgisel yöntemlerin kullanılması, optimum değerlerin bulunmasında hem hız hem de doğruluk sağlar. Bu çalışmada, Yapay Arı Koloni Algoritması (ABC) kullanılarak bir PID kontrolörü için optimum parametreler belirlenmiştir. PID kontrol DC motorun için hızını kontrol etmek amacıyla tasarlanmıştır ve benzetim çalışması yapılmıştır. Literatürde genellikle optimizasyon, tek bir amaç fonksiyonu veya farklı amaç fonksiyonlarının uygun kazançlarla bir kombinasyonu ile gerçekleştirilmiştir. Bu yaklaşım yaklaşımı, PID denetleyicisi optimizasyonu için uygun değildir çünkü her parametrenin etkisi sistemin çıktısı üzerinde farklıdır. Bu nedenle her bir parametrenin optimum değeri üç kanallı amaç fonksiyonu kullanılarak ayrı ayrı araştırılmıştır. Bu çalışmada önerilen algoritma, tek amaç fonksiyonuna sahip geleneksel ABC algoritmasından daha başarılı sonuçlar vermektedir.