PARÇACIK SÜRÜ OPTİMİZASYON TABANLI PID DENETLEYİCİ TASARIMI

Abstract

Geçmişten günümüze tüm endüstriyel uygulamaların başlıca konusu, sistemlerin kontrol edilebilmesi ve/veya denetlenebilmesi olmuştur. Bu bakımdan geleneksel PID kontrol sıklıkla kullanılan denetleyiciler arasında yerini almıştır. PID kontrol parametrelerinin optimum düzeyde ayarlanması, sistemlerin kararlılığını arttırdığı bilinmektedir. Ancak sistemlerde meydana gelen bozulma ve/veya değişimler bu parametrelerin yeniden ayarlanmasını gerektirmektedir. Parametrelerin belirlenmesinde akıllı, uzman, sezgisel vb. gibi farklı yöntemlerin kullanıldığı bilinmekte ve bu konudaki çalışmalar halen güncelliğini korumaktadır. Bu çalışmada PID parametrelerinin belirlenmesi için Parçacık Sürü Optimizasyon (PSO) tekniği kullanılmıştır. PSO, uygulamasının kolay olması, hızlı yakınsama özelliğinin bulunması, karmaşık denklemlere ihtiyaç duymaması gibi üstünlükleri nedeniyle tercih edilmektedir. PSO tabanlı PID tasarımı gerçekleştirilen bu çalışmada PID denetleyicinin parametreleri PSO tekniği ile belirlenmiştir. Bu parametreler farklı sistemler üzerinde incelenmiş olup sonuçlar analiz edilmiştir. Tüm benzetimi çalışmaları MATLAB paket programı kullanılarak yapılmış ve elde edilen sonuçlar grafikler halinde sunularak incelenmiştir.

From past to present, the main subject of all industrial applications has been to control and/or control systems. In this respect, traditional PID control has taken its place among the frequently used controllers. It is known that the optimum adjustment of PID control parameters increases the profitability of the systems. However, deterioration and/or changes in the systems require re-adjustment of these parameters. It is known that different methods such as intelligent, expert, intuitive, etc. are used in the determination of parameters and studies on this subject are still up-to-date. In this study, Particle Swarm Optimization (PSO) technique was used to determine PID control parameters. PSO is preferred because of its advantages such as ease of application, fast convergence, and no need for complex equations. In this study, PSO-based PID design was carried out, and the parameters of all variations (P, PI, PD, and PID) of the PID controller were determined by the PSO technique. Six different error signals were used to evaluate the performance of the PSO. The performance of all controllers with error signal types applied to the PSO algorithm has been examined and analyzed. The whole simulation of the study was made in Matlab software and the results were analyzed by presenting them in graphics.