Research Article

Eksik tahrikli bir sistemin karınca kolonisi tabanlı optimal PD kontrolü: Deneysel bir uygulama

Volume: 25 Number: 2 July 7, 2023
EN TR

Eksik tahrikli bir sistemin karınca kolonisi tabanlı optimal PD kontrolü: Deneysel bir uygulama

Abstract

Ters sarkaç sistemi (IP) eksik tahrikli, doğrusal olmayan, kararsız ve kontrolü karmaşık bir sistemdir. Bu çalışmada ters sarkaç sistemi, sürtünme etkileri de dikkate alınarak modellenmiştir. Sistemin kontrolü için katsayıları karınca kolonisi algoritması yardımıyla ayarlanan araba konumunu ve sarkaç açısını kontrol eden paralel PD kontrolcüsü önerilmiştir. Karınca kolonisi algoritmasına bağlı olarak ideal oran ve türev katsayıları hatanın karesinin integrali (ISE), hatanın mutlak değerinin integrali (IAE), zamana bağlı olarak hatanın mutlak değerinin integrali (ITAE) ve ortalama karesel hata (MSE) amaç fonksiyonları yardımıyla elde edilmiştir. Sistemin performansı, konum ve açı kontrolcüleri için bulunan katsayılar yardımıyla klasik PD kontrolcü ile karşılaştırmalı bir şekilde benzetim ve deneysel olarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, yükselme zamanı, oturma zamanı ve aşma değerleri azaltılmıştır. Adım referansta, optimizasyonları sağlanan paralel PD kontrolcülerin cevap performansı önemli derecede arttırılmıştır.

Keywords

References

  1. Saco, R., Subspace Identificaition of an Inverted Pendulum on a Cart using state variables Transformation, IFAC PapersOnLine 52, 11, 244–249, (2019).
  2. Gurriet, T., Mote, M., Singletary, A., Nilsson, P., Feron, E., ve Ames, A. D. ‘A scalable safety critical control framework for nonlinear systems, IEEE Access, 8, 187249–187275, (2020).
  3. Wang J.J., Simulation studies of inverted pendulum based on PD controllers, Simulation Modelling Practice and Theory, 19, 1, 440–9, (2011).
  4. Magdy, M., Marhomy, A.E., Attia, M.A., Modeling of inverted pendulum system with gravitational search algorithm optimized controller, Ain Shams Engineering Journal 10, 129–149, (2019).
  5. Jmel, I., Dimassi, H., Said, S.H., M’Sahli, F., An adaptive sliding mode observer for inverted pendulum under mass variation and disturbances with experimental validation, ISA Transactions, 102, 264-279, (2020).
  6. Mason, P., Broucke, M., Piccoli, B., Time optimal swing-up of the planar pendulum, IEEE Transactions on Automatic Control, 53, 8, 1876–1886, (2008).
  7. Shahnazi, R., Akbarzadeh, T.M.R., PI adaptive fuzzy control with large and fast disturbance rejection for a class of uncertain nonlinear systems, IEEE Transactions on Fuzzy Systems, 16, 1, 187–197, (2008).
  8. Wai, R.J., Chang, L.J., Adaptive stabilizing and tracking control for a nonlinear inverted-pendulum system via sliding-mode technique, IEEE Transactions on Industrial Electronics 53, 2, 674–692, (2006).

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

July 6, 2023

Publication Date

July 7, 2023

Submission Date

August 17, 2022

Acceptance Date

June 21, 2023

Published in Issue

Year 2023 Volume: 25 Number: 2

APA
Bıçakçı, S., Kılıç, F., & Güneş, H. (2023). Eksik tahrikli bir sistemin karınca kolonisi tabanlı optimal PD kontrolü: Deneysel bir uygulama. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 25(2), 710-730. https://doi.org/10.25092/baunfbed.1163250
AMA
1.Bıçakçı S, Kılıç F, Güneş H. Eksik tahrikli bir sistemin karınca kolonisi tabanlı optimal PD kontrolü: Deneysel bir uygulama. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2023;25(2):710-730. doi:10.25092/baunfbed.1163250
Chicago
Bıçakçı, Sabri, Fuat Kılıç, and Hüseyin Güneş. 2023. “Eksik Tahrikli Bir Sistemin Karınca Kolonisi Tabanlı Optimal PD Kontrolü: Deneysel Bir Uygulama”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 25 (2): 710-30. https://doi.org/10.25092/baunfbed.1163250.
EndNote
Bıçakçı S, Kılıç F, Güneş H (July 1, 2023) Eksik tahrikli bir sistemin karınca kolonisi tabanlı optimal PD kontrolü: Deneysel bir uygulama. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 25 2 710–730.
IEEE
[1]S. Bıçakçı, F. Kılıç, and H. Güneş, “Eksik tahrikli bir sistemin karınca kolonisi tabanlı optimal PD kontrolü: Deneysel bir uygulama”, Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 25, no. 2, pp. 710–730, July 2023, doi: 10.25092/baunfbed.1163250.
ISNAD
Bıçakçı, Sabri - Kılıç, Fuat - Güneş, Hüseyin. “Eksik Tahrikli Bir Sistemin Karınca Kolonisi Tabanlı Optimal PD Kontrolü: Deneysel Bir Uygulama”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 25/2 (July 1, 2023): 710-730. https://doi.org/10.25092/baunfbed.1163250.
JAMA
1.Bıçakçı S, Kılıç F, Güneş H. Eksik tahrikli bir sistemin karınca kolonisi tabanlı optimal PD kontrolü: Deneysel bir uygulama. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2023;25:710–730.
MLA
Bıçakçı, Sabri, et al. “Eksik Tahrikli Bir Sistemin Karınca Kolonisi Tabanlı Optimal PD Kontrolü: Deneysel Bir Uygulama”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 25, no. 2, July 2023, pp. 710-3, doi:10.25092/baunfbed.1163250.
Vancouver
1.Sabri Bıçakçı, Fuat Kılıç, Hüseyin Güneş. Eksik tahrikli bir sistemin karınca kolonisi tabanlı optimal PD kontrolü: Deneysel bir uygulama. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2023 Jul. 1;25(2):710-3. doi:10.25092/baunfbed.1163250