عنوان مقاله :
كنترل سيستم AVR با استفاده از كنترلكننده Fuzzy-PID با توابع عضويت بهينه شده
عنوان به زبان ديگر :
AVR System Controlling Using Fuzzy-PID Controller with Optimized Membership Functions
پديد آورندگان :
فلاحتي علي آبادي، صابر دانشگاه كاشان - دانشكده مهندسي برق و كامپيوتر - گروه مهندسي برق قدرت , طاهر، عباس دانشگاه كاشان - دانشكده مهندسي برق و كامپيوتر - گروه مهندسي برق قدرت
كليدواژه :
كنترلكننده Fuzzy-PID , توابع عضويت بهينه شده , سيستم AVR , كنترلكننده FOPID
چكيده فارسي :
سيستم تنظيم خودكار ولتاژ (AVR) يكي از سيستم‌هاي بااهميت در سيستم‌هاي قدرت است. در صنعت، بيشتر از كنترلكننده تناسبي انتگرالي (PI) براي كنترل سيستم AVR استفاده مي‌شود؛ با اين حال، براي افزايش انعطاف‌پذيري يا بهبود عملكرد كنترلكننده PI مي‌توان از كنترل‌كننده‌هاي PID مرتبه كسري يا تركيب آن با كنترلكننده فازي استفاده كرد. در اين مقاله، روش جديدي به‌منظور كنترل سيستم AVR ارائه شده است. در اين روش، كنترلكننده Fuzzy-PID با توابع عضويت بهينه‌شده براي انجام اين امر به كار گرفته شده است. بدين منظور، در ابتدا توابع عضويت كنترل‌كنندۀ مذكور، ايجاد و سپس توابع عضويت ورودي به همراه بهره‌هاي اين كنترلكننده بهينه مي‌شوند. براي بهينه‌سازي از الگوريتم رقابت استعماري استفاده مي‌شود. بهينه‌سازي‌ها با توابع هدف مختلفي صورت مي‌گيرد و به‌منظور مقايسه، شبيه‌سازي‌ها با كنترلكننده PID مرتبه كسري (FOPID) بهينه‌شده نيز انجام مي‌شود. نتايج حاصل از شبيه‌سازي‌ها در همۀ موارد، عملكرد بهتر كنترل‌كنندۀ پيشنهادي را نسبت به كنترلكننده FOPID بر حسب زمان نشست، فراجهش، مقدار تابع هدف و حداكثر سيگنال كنترلي نشان ميدهند؛ به گونه‌اي كه فراجهش حداقل به مقدار 59%، زمان نشست حداقل به اندازه 33%، سيگنال كنترلي حداقل به ميزان 65% و مقدار تابع هدف حداقل به ميزان 3% بهبود يافته‌اند. همچنين، به‌منظور بررسي ميزان مقاوم‌بودن كنترل‌كنندۀ پيشنهادي نسبت به عدم قطعيت‌هاي موجود در سيستم، شبيه‌سازي‌ها با تغيير پارامترهاي سيستم نيز انجام شده‌اند كه نتايج حاصل از آن، عملكرد مطلوب كنترل‌كنندۀ پيشنهادي را نشان ميدهند.
چكيده لاتين :
The Automatic Voltage Regulator (AVR) system is one of the important systems in
power grids. Proportional – Integral (PI) controller is usually used in industries to
control the AVR system. However, to increase the flexibility or improving the
performance of the PI controller, fractional order PID (FOPID) or combined PID and
fuzzy controllers can be used. A new method for the control of AVR has been
proposed in this paper. For this purpose, a Fuzzy-PID controller with optimized
membership functions has been employed. Input membership functions along with
gains of Fuzzy-PID controller have been optimized with imperialist competitive
algorithm (ICA) to control the AVR system. Optimizations have been done with
various fitness functions. To compare, simulations have been carried out by
optimized fractional order PID (FOPID) controller, too. Results of simulations have
illustrated that the proposed controller has better performance compared to the
FOPID controller according to settling time, overshoot, fitness function and the
maximum of control signal values in all cases in such a way that the minimum
improvement of overshoot, settling time, the maximum value of control signal, and
fitness function value have improved 59%, 33%, 65%, and 3%, respectively.
Moreover, to verify the robustness of the proposed controller to system uncertainties,
simulations have been carried out by changing the parameters of the system. Results
of simulations have shown the perfect performance of the proposed controller.
عنوان نشريه :
هوش محاسباتي در مهندسي برق
