طراحی بهینه چند هدفی کنترلر PID برای ربات دولینکی با استفاده از الگوریتم تکامل تفاضلی

در این مقاله کنترل کننده PID برای روبات دو لینکی صفحه ای طراحی شده است. مدل موردنظر یک بازوی روبات دو درجه آزادی است که توسط دو کنترل کننده قرار داده شده در لولاها کنترل می شود. ضرایب کنترل کننده PID با استفاده از الگوریتم بهینه سازی تکامل تفاضلی به دست می آید که این الگوریتم دارای سرعت همگرایی بالایی است. اهداف بهینه سازی شامل کمینه کردن زمان نشست و فراجهش حداکثر است. روش کار به این صورت است که به سیستم یک ورودی مشخص داده می شود که همان موقعیت مطلوب نهایی لینک ها است و مجموعه با نیروی به دست آمده از کنترل کننده ها از حالت اولیه به سمت موقعیت نهایی حرکت می کنند. الگوریتم بهینه سازی تکامل تفاضلی ضرایب PID را به گونه ای بهینه می نماید که نقطه مصالحه ای بین زمان نشست و بیشینه فراجهش ایجاد گردد به طور همزمان کمینه گردند. پاسخ مسئله به صورت جبهه پارتو به دست می آید که از میان مجموعه نقاط غیر برتر، سه نقطه انتخاب و تحلیل های مختلف روی آنها انجام می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد نقطه مصالحه طراحی با استفاده از الگوریتم تکامل تفاضلی به خوبی قادر است ضرایب کنترل کننده PID را به گونه ای تعیین نماید که زمان نشست و بیشینه فراجهش را تا حد قابل قبولی کاهش دهد.

Keywords:

تکامل تفاضلی , کنترلر کننده PID , بهینه سازی چندهدفه , روبات دو لینکی