یک روش جدید در طراحی کنترل کننده PID فازی مرتبه کسری بهینه با تنظیم هم زمان توابع تعلق و جدول قوانین فازی

در این مقاله روش جدیدی برای طراحی کنترل کننده های PID فازی مرتبه کسری بهینه ارائه شده است. در روش پیشنهادشده کلیه پارامترهای کنترل کننده PID فازی مرتبه کسری، شامل ضرایب اصلاح در ورودی ها و خروجی کنترل کننده فازی، مرتبه عملگرهای مشتق گیر و انتگرال گیر، پارامترهای توابع تعلق و جدول قوانین فازی به عنوان پارامترهای طراحی در نظر گرفته شده و به طور هم زمان بهینه می شوند. همچنین، به منظور کاهش طول بردار جواب، کاهش پیچیدگی های محاسباتی و افزایش سرعت رسیدن به جواب، روشی جدید برای توصیف و کد کردن پارامترهای طراحی فوق ارائه شده است. بهینه سازی هم زمان پارامترها با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات و با در نظر گرفتن یک تابع هدف مناسب مبتنی بر کاهش خطا بین حالت مطلوب و خروجی واقعی سیستم انجام شده است. یکی از مزیت های این روش، برطرف نمودن مشکل طولانی بودن فرآیند بهینه سازی برای سیستم های پیچیده است. جهت ارزیابی روش پیشنهادی، کنترل کننده PID فازی مرتبه کسری طراحی شده بر روی سیستم غیرخطی پاندول معکوس اعمال و نتایج عددی ارائه شده است. همچنین عملکرد کنترل کننده با عملکرد دو کنترل کننده PID فازی مرتبه کسری با FLC ثابت و PID مرتبه کسری مقایسه شده است. نتایج حاصل، برتری روش پیشنهادی را نشان می دهد.

Keywords:

کنترل کننده PID فازی مرتبه کسری (FOFPID) , الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) , سیستم پاندول معکوس