Aralık değerli tip-2 bulanık PID kontrolörler ve bir çevrimiçi öz-ayarlama mekanizması

Abstract

Inthis study, the general structure of interval type-2 fuzzy PID (IT2-FPID)controllers and a self-tuning mechanism for IT2-FPID controller is presented.In this context, we will present and examine the controller structures of thetype-1 fuzzy PID (T1-FPID) and IT2-FPID controllers on a generic a symmetrical3x3 rule base. Then, an online self-tuning mechanism for IT2-FPID controllersis presented. The presented self-tuning mechanism, which was firstly presentedfor T1-FPID, controllers, tunes the scaling factors of IT2-FPID with respect tothe current error value of the control system. A systematic design approach has been also presented for the self-tuningIT2-FPID structure. The performance of the T1-FPID, IT2-FPID and Self-TuningIT2-FPID structures has been investigated on a simulation study conducted on anonlinear tank system. The results have shown that, since the proposed approachhas more extra degree of freedom provided by its interval type-2 fuzzy sets andself-tuning mechanism, the self-tuning IT2FPID resulted with a superior controlperformance in comparison with its type-1 and interval type-2 counterparts.Buçalışmada, Aralık değerli tip-2 bulanık PID (ADT2-BPID) kontrolörleriniçyapıları incelenmiş olup ve de yeni bir öz-ayarlama önerilmiştir. Bu amaçlailk olarak geleneksel yani tip-1 bulanık PID (T1-BPID) kontrolörler ileADT2-BPID kontrolörlerin yapısal özellikleri ve tasarım parametreleriincelenmiştir. T1-BPID kontrolörler için önerilmiş olan bir öz-ayarlama yöntemiolan fonksiyon tabanlı öz-ayarlama yöntemi ADT2-BPID kontrolör yapılarınauygulanmıştır. Bu öz ayarlama yöntemi yardımıyla ADT2-BPID kontrolörünölçekleme çarpanlarının çevrimiçi ayarlanabileceği gösterilmiştir. Önerilenöz-ayarlamalı ADT2-BPID tasarımında sırasıyla T1-BPID, ADT2-BPID kontrolörleritasarlanmıştır. Benzetim çalışmasında önerilen öz-ayarlamalı yapı tip-1 vearalık değerli tip-2 eşdeğerleriyle doğrusal olmayan bir konik tank sistemiüzerinde karşılaştırılmıştır. Önerilen öz ayarlamalı ADT2-BPID kontrolör yapısıile hem ADT2-BPID kontrolör içyapısından gelen fazladan serbestlik derecesi hemde fonksiyon ayarlayıcı tabanlı öz ayarlama yöntemi sayesinde tip-1 bulanık vetip-2 bulanık eşdeğerlerine kıyasla daha iyi sonuçlar vermiştir.