Böbrek-ilhamlı Algoritma ile Otomatik Gerilim Regülatör Sistemi için PID Kontrolör Tasarımı

Abstract

Bu çalışma, ilk kez böbrek-ilhamlı algoritma (KA) kullanarak otomatik gerilim regülatörü (AVR) sisteminin optimal oransal-integral-türevsel (PID) kontrolör parametrelerini (Kp, Ki ve Kd) belirlemek için yeni bir tasarım yöntemi sunmaktadır. KA tekniği yüksek kaliteli çözüm, iyi hesaplama verimliliği ve hızlı yakınsama özelliklerine sahiptir. Önerilen PID kontrolörünün tasarım problemi bir optimizasyon problemi olarak tanımlanmıştır ve Kp, Ki ve Kd’nin optimal kontrolör kazançlarını bulmak için KA tekniği kullanılmıştır. KA tekniği ile optimize edilmiş PID kontrolörünün Ziegler-Nichols (ZN) klasik ayar metoduna ve bazı modern sezgisel optimizasyon algoritmalarına dayalı kontrolörlere göre üstünlüğü, etkin bir AVR sistemi elde etmek için geçici hal cevap analizi yapılarak incelenmiştir. KA tekniği ile ayarlanan ilgili güç sisteminin kararlılığını değerlendirmek için kutup/sıfır haritası analizi ile Bode çizimi gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, önerilen kontrolörün performansını AVR sisteminde kontrol etmek için gürbüzlük analizi de yapılmıştır. Sayısal simülasyon sonuçları, KA tekniğinin mükemmel bir ayarlama kabiliyetine sahip olduğunu ve AVR sisteminin diğer mevcut yöntemlere göre basamak cevabını iyileştirmede daha etkili olduğunu doğrulamaktadır.