FRACTIONAL ORDER PID CONTROLLER DESIGN and ROBUSTNESS ANALYSIS for SPEED CONTROL of DC MOTOR

Tufan Doğruer

Makale detayları

FRACTIONAL ORDER PID CONTROLLER DESIGN and ROBUSTNESS ANALYSIS for SPEED CONTROL of DC MOTOR

Yazarlar:

Tufan Doğruer

Yayıncı:

Adıyaman University

Ana Başlıklar:

Mühendislik

Dergi:

Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.10 Issue 19, pp.15-28

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

4/2023

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001289124

pISSN:

2149-0309

Anahtar kelimeler:

Özet:

 A fractional-order PID controller offers better control performance than a traditional PID controller in most control systems. In this study, an optimization-based method using a fractional-order PID controller is proposed for speed control of DC motor. The proposed method uses the dragonfly algorithm and a multi-criteria objective function to determine the optimal fractional-order PID controller parameters. In control systems, criteria based on error or based on time response specifications are used while creating the objective function. The study, a multi-criteria objective function is defined by combining the error-based integral performance index and the percent overshoot from the time response properties. Time response analysis and robustness analysis are performed to evaluate the performance of the proposed method. In both analyzes, the success of the method is tested by making comparisons with studies from the current literature. The obtained results are presented with figures and tables, and it is seen that the proposed method performs a successful control for the speed control of the DC motor.

 A fractional-order PID controller offers better control performance than a traditional PID controller in most control systems. In this study, an optimization-based method using a fractional-order PID controller is proposed for speed control of DC motor. The proposed method uses the dragonfly algorithm and a multi-criteria objective function to determine the optimal fractional-order PID controller parameters. In control systems, criteria based on error or based on time response specifications are used while creating the objective function. The study, a multi-criteria objective function is defined by combining the error-based integral performance index and the percent overshoot from the time response properties. Time response analysis and robustness analysis are performed to evaluate the performance of the proposed method. In both analyzes, the success of the method is tested by making comparisons with studies from the current literature. The obtained results are presented with figures and tables, and it is seen that the proposed method performs a successful control for the speed control of the DC motor.

 A fractional-order PID controller offers better control performance than a traditional PID controller in most control systems. In this study, an optimization-based method using a fractional-order PID controller is proposed for speed control of DC motor. The proposed method uses the dragonfly algorithm and a multi-criteria objective function to determine the optimal fractional-order PID controller parameters. In control systems, criteria based on error or based on time response specifications are used while creating the objective function. The study, a multi-criteria objective function is defined by combining the error-based integral performance index and the percent overshoot from the time response properties. Time response analysis and robustness analysis are performed to evaluate the performance of the proposed method. In both analyzes, the success of the method is tested by making comparisons with studies from the current literature. The obtained results are presented with figures and tables, and it is seen that the proposed method performs a successful control for the speed control of the DC motor.

 Kesir dereceli PID kontrolör çoğu kontrol sisteminde geleneksel PID kontrolöre göre daha başarılı bir kontrol performansı sunar. Bu çalışmada, DC motorun hız kontrolü için kesir dereceli PID kontrolörün kullanıldığı optimizasyon-tabanlı bir metot önerilmiştir. Önerilen yöntem, optimal kesir dereceli PID kontrolör parametrelerini belirlemek amacıyla yusufçuk algoritması ve çok-ölçütlü bir amaç fonksiyonu kullanır. Kontrol sistemlerinde amaç fonksiyonu oluşturulurken hatayı esas alan ölçütler ya da zaman cevabı özelliklerini esas alan ölçütler kullanılır. Bu çalışmada hatayı esas alan integral performans ölçütleri ve zaman cevabı özelliklerinden yüzde aşma değeri birleştirilerek bir çok-ölçütlü amaç fonksiyonu tanımlanmıştır. Önerilen yöntemin performansını değerlendirmek amacıyla zaman cevabı analizi ve dayanıklılık analizi yapılmıştır. Her iki analizde de güncel literatürden çalışmalarla karşılaştırmalar yapılarak, yöntemin başarısı test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar şekiller ve çizelgelerle sunulmuş, önerilen yöntemin DC motorun hız kontrolü için başarılı bir kontrol gerçekleştirdiği görülmüştür.

Makale detayları

FRACTIONAL ORDER PID CONTROLLER DESIGN and ROBUSTNESS ANALYSIS for SPEED CONTROL of DC MOTOR

Yazarlar:

Tufan Doğruer

Yayıncı:

Adıyaman University

Ana Başlıklar:

Mühendislik

Dergi:

Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.10 Issue 19, pp.15-28

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

4/2023

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001289124

pISSN:

2149-0309

Fractional order PID controller

Dragonfly algorithm

DC motor speed control

Robustness analysis

Optimal controlKesir dereceli PID kontrolör

Yusufçuk algoritması

DC motor hız kontrolü

Dayanıklılık analizi

Optimal kontrol

Sayı

Makale detayları

Yazarlar: Tufan Doğruer

Yayıncı: Adıyaman University

Ana Başlıklar: Mühendislik

Dergi: Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.10 Issue 19, pp.15-28

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 4/2023

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2001289124

pISSN: 2149-0309

Sayı

Yazarlar:

Tufan Doğruer

Yayıncı:

Adıyaman University

Ana Başlıklar:

Mühendislik

Dergi:

Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.10 Issue 19, pp.15-28

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

4/2023

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001289124

pISSN:

2149-0309