دوره 14، شماره 1 - ( مجله کنترل، جلد 14، شماره 1، بهار 1399 )
جلد 14 شماره 1,1399 صفحات 10-1 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Yonesie B, Sebghati A, Shamaghdari S. Constrained Optimal PID Controller Design: Convex-Concave Optimization Approach. JoC 2020; 14 (1) :1-10
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-522-fa.html
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-522-fa.html
یونسی بهروز، سبقتی اشکان، شمقدری سعید. طراحی کنترل‌کننده‌ی PID بهینه ی مقید: رویکرد بهینه سازی محدب – مقعر. مجله کنترل. 1399; 14 (1) :1-10
بهروز یونسی1 
، اشکان سبقتی1 ، سعید شمقدری* 1
، اشکان سبقتی1 ، سعید شمقدری* 1
1- دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشکده مهندسی برق
چکیده: (7159 مشاهده)
در این مقاله الگوریتمی برای بهبود طراحی کنترل‌کننده‌ی PID مقید براساس بهینه‌سازی محدب - مقعر ارائه شده است. این روش طراحی مبتنی‌بر بهینه‌سازی یک تابع عملکرد با درنظرگرفتن قیود پایداری و کارایی با تحلیل در حوزه‌ی فرکانس می‌باشد که در آن از مفاهیم حساسیت و مکمل حساسیت استفاده شده است. با یک مثال نقض نشان داده می‌شود که روش‌های قبلی، برای دسته‌ای از سیستم‌ها کارایی ندارد و مسئله‌ی بهینه‌سازی، به صورت نامحدود از بالا شده و متوقف می‌شود. برای رفع این مشکل، به شرایطی که مسئله‌ی بهینه‌سازی، دارای جواب نیست پرداخته‌شده و با ارائه‌ی روش جدید طراحی، محدودیت‌های قبلی برطرف می‌گردد. کارایی روش پیشنهادی، با طراحی کنترل‌کننده‌ی PID برای مثال نقض نشان‌داده می‌شود. در انتها، کنترل‌کننده برای یک سیستم ناپایدار طراحی‌می‌شود.
واژه‌های کلیدی: طراحی کنترل‌کننده‌ی PID، بهینه‌سازی محدب - مقعر، پایداری، قیود حساسیت و مکمل حساسیت.
فهرست منابع
1. Wu, Hang, Weihua Su, and Zhiguo Liu, "PID controllers Design and tuning methods," In Industrial Electronics and Applications (ICIEA), 2014 IEEE 9th Conference, Hangzhou, China, pp. 808-813, 2014. [DOI:10.1109/ICIEA.2014.6931273]
2. J. G. Ziegler, N. B. Nichols, "Optimum settings for automatic controllers," Journal of trans. ASME vol. 64, no. 11, pp. 759-765, 1942.
3. X. Hea, T. Cuia, D. Zhanga, J. Weib, M. Wanga, Y. Yua, Q. Liua, B. Yana, D. Zhaoa, L. Yanga, "Development of an electric-driven control system for a precision planter based on a closed-loop PID algorithm" journal of Computers and Electronics in Agriculture, vol. 136, pp. 184-192, 15 April 2017. [DOI:10.1016/j.compag.2017.01.028]
4. سيدکمال الدين موسوی مشهدی، حميد يدالهي، "طراحی و ساخت سیستم اندازه‌گیری و کنترل TDS آب در سیستم‌های تصفیه آب اسمز معکوس به روش PID کلاسیک، با توانایی جبران‌سازی اثر دما بر روی اندازه‌گیری"، مجله کنترل، 1391.
5. C. E. Garcia, M. Morari, "Internal model control. 3. Multivariable control law computation and tuning guidelines," Industrial & Engineering Chemistry Process Design and Development, vol. 24, no. 2, pp. 484-494, 1985. [DOI:10.1021/i200029a044]
6. O. Garpinger, T. Hägglund, and K. J. Åström, "Criteria and trade-offs in PID design. IFAC Conference on Advances in PID Control", Brescia, Italy, P 47-52, March 2012. [DOI:10.3182/20120328-3-IT-3014.00008]
7. K. J. Åström, T. Hagglund, PID controllers: theory, design and tuning, Instrument Society of America, 2nd ed., 1995.
8. M. S. Bahavarnia, M. S. Tavazoei, "A new view to Ziegler-Nichols step response tuning method: Analytic non-fragility justification," Journal of Process Control, vol. 23, no. 1, pp. 23-33, 2012. [DOI:10.1016/j.jprocont.2012.10.012]
9. K. J. Åström, T. Hagglund, Advanced PID control, Isa, 2006.
10. T. Hgglund, K. J. Åström, "REVISITING THE ZIEGLERNICHOLS TUNING RULES FOR PI CONTROLPART II THE FREQUENCY RESPONSE METHOD," Asian Journal of Control, vol. 6, pp. 469-482, 2004. [DOI:10.1111/j.1934-6093.2004.tb00368.x]
11. حسن ذاکری، سجاد ازگلی؛" روش طراحی کنترلگر PI برای دسته‌ای از سیستم‌های غیرخطی دارای عدم قطعیت به‌کمک تجزیه‌ی مجموع مربعات"، مجله کنترل، 1391.
12. N. K. Bahgaat, M. A. M. Hassan, Load Frequency Control in Power System via Improving PID Controller Based on Particle Swarm Optimization and ANFIS Techniques, International Journal of System Dynamics Applications (IJSDA), 2014. [DOI:10.4018/ijsda.2014070101]
13. B. K. Sahu, S. Pati, P. K. Mohanty, and S. Panda, "Teaching-learning based optimization algorithm based fuzzy-PID controller for automatic generation control of multi-area power system," Journal of Applied Soft Computing, vol. 27, pp. 240-249, 2014. [DOI:10.1016/j.asoc.2014.11.027]
14. E. Yesil, "Interval type-2 fuzzy PID load frequency controller using BigBang-Big Crunch optimization," Applied Soft Computing, vol. 15, pp. 100-112, 2014. [DOI:10.1016/j.asoc.2013.10.031]
15. M. J. Neath, A. K. Swain, U. K. Madawala, and D. J. Thrimawithana, "An Optimal PID Controller for a Bidirectional Inductive Power Transfer System Using Multiobjective Genetic Algorithm," IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, vol. 29, no. 3, pp. 1523-1531, 2014. [DOI:10.1109/TPEL.2013.2262953]
16. H. M. Hasanien, "Design Optimization of PID Controller in Automatic Voltage Regulator System Using Taguchi Combined Genetic Algorithm Method," IEEE SYSTEMS JOURNAL, vol. 7, pp. 825-831, 2013. [DOI:10.1109/JSYST.2012.2219912]
17. K. J. Åström, H. Panagopoulos, and T. Hägglund, "Design of PI controllers based on non-convex optimization," Automatica, vol. 34, pp. 585-601, 1998. [DOI:10.1016/S0005-1098(98)00011-9]
18. M. Hast, K.J. Åström, B. Bernhardsson, and S. Boyd, "PID Design by Convex-Concave Optimization," European Control Conference (ECC), Zürich, Switzerland, July 17-19, 2013. [DOI:10.23919/ECC.2013.6669312]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
