DC Motorun Hız Kontrolü İçin Meta-Sezgisel Algoritma Tabanlı PID Denetleyici Tasarımı

Abstract

Bu makalede DC motor hız kontrolü için balina optimizasyonu (WOA) ve güve-alevi optimizasyonu (MFO) algoritmaları kullanılarak en uygun PID denetleyici parametreleri (kp, ki ve kd) belirlenmiştir. PID denetleyici parametre değerleri belirlenirken her iki algoritma için de hata tabanlı bir amaç fonksiyonu olan hatanın mutlak değerinin zaman ağırlıklı integrali (ITAE) seçilmiştir. İki farklı yaklaşımla tasarlanan PID denetleyicilerin yakınsama profili analizi, geçici tepki analizi, frekans uzayı analizi (bode analizi), hata tabanlı performans ölçütlerinin analizi ve bozucu yük cevabı analizi MATLAB programı aracılığıyla gerçekleştirilmiş ve performansları karşılaştırılmıştır. Bulunan sonuçlara göre WOA tabanlı PID denetleyicinin MFO tabanlı PID denetleyiciye göre daha iyi sonuç verdiği gözlemlenmiştir. Ayrıca balina optimizasyonu algoritmasıyla ayarlanan PID denetleyicisinin atom arama optimizasyonu (ASO), gri kurt optimizasyonu (GWO), yabani ot optimizasyonu (IWO) ve stokastik fraktal arama (SFS) algoritmaları kullanılarak ayarlanmış PID denetleyicilerine göre geçici tepki karakteristiğini iyileştirdiği, dayanıklılığını arttırdığı ve sistemde yük momentinden kaynaklanan bir değişiklik meydana geldiğinde bu bozulmayı daha kısa sürede toparlamayı başardığı görülmüştür.