ارائه روش هوش جمعی برای طراحی کنترلر PID با استفاده از الگوریتم انتخابات

کنترلر تناسبی- انتگرالی- مشتقی (PID) یکی از ابزارهای شناخته شده ی کنترل بازخوردی است که به دلیل هزینه پایین، ساختار ساده و کارایی بالا در بسیاری از سامانه های کنترل صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. در این پژوهش، روشی برای طراحی کنترلر PID با استفاده از الگوریتم بهینه سازی انتخابات ارائه شده است. الگوریتم انتخابات، استراتژی بهینه سازی جدیدی است که از رفتار کاندیدها و رای دهندگان در پدیده انتخابات ریاست جمهوری الهام گرفته شده است. این الگوریتم یک رویه تکراری و مبتنی بر جمعیت است. برای حل مسئله طراحی کنترلر PID، الگوریتم انتخابات یک جمعیت از جواب های کاندید ایجاد می کند که در آن هر جواب کاندید شامل سه مقدار معتبر برای ضرایب تناسبی، انتگرالی و مشتقی کنترلر است. سپس با استفاده از سه عملگر تبلیغات مثبت، تبلیغات منفی و ائتلاف جمعیت اولیه بهنگام سازی می شود تا یک جواب بهینه با حداقل هزینه به دست آید. جواب نهایی از نظر مجموع مقادیر زمان صعود، زمان نشست، فراجهش و انتگرال قدر مطلق خطا، حداقل مقدار ممکن را دارد. روش پیشنهادی بر روی سه مسئله استاندارد ارزیابی شده است و نتایج به دست آمده با چندین روش مطرح مقایسه شده است. نتایج حاصل حاکی از آن است که روش پیشنهادی بر روی بیشتر مسائل در مقایسه با سایر روش های موجود از عملکرد مطلوبی برخوردار است.

Keywords:

کنترل صنعتی , کنترلر PID , بهینه سازی , الگوریتم های فرا اکتشافی , الگوریتم انتخابات