OPTIMAL-TUNING OF PID CONTROLLER GAINS USING GENETIC ALGORITHMS

Abstract

This paper presents a method of optimum parameter tuning of a PID controller to be used in driving an inertial load by a dc motor thorough a gearbox. Specifically, the method uses genetic algorithms to determine the optimum controller parameters by minimizing the sum of the integral of the squared error and the squared controller output deviated from its steady state value. The paper suggests the use of Ziegler-Nichols settings to form the intervals for the controller parameters in which the population to be formed. The results obtained from the genetic algorithms are compared with the ones from Ziegler-Nichols in both figures and tabular form. Comparatively better results are obtained in the genetic algorithm case.

Keywords

• PID, Controller tuning, Optimal-tuning, Genetic algorithms, DC motor control

GENETİK ALGORİTMA KULLANILARAK PID KONTROLCÜ KAZANÇLARININ OPTİMUM AYARLANMASI

Öz

Makale, bir dişli kutusuyla tahrik edilen ataletli bir kütlenin kontrolünde kullanılacak PID kazançlarının optimum ayarlanmasına ait bir metodu sunar. Özellikle yöntem, hata kareleriyle kontrolcü çıkışının kararlı haldeki değeri farkının karesi toplamının integralini mizimize ederek optimum kontrolcü parametrelerini tanımlamak için genetik algoritmaları kullanır. Makale, popülasyonun oluşturulacağı kontrolcü parametre aralığını oluşturmak için, Ziegler-Nichols yönteminin önerdiği değerlerin kullanımını önerir. Genetik algoritmalardan elde edilen sonuçlar ile Ziegler-Nichols sonuçları hem tablolar hem de grafikler şeklinde karşılaştırılmıştır. Genetik algoritmalar kullanıldığında daha iyi sonuçlar elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• PID, Controller tuning, Optimal-tuning, Genetic algorithms, DC motor controlÖmer GÜNDOĞDU. OPTIMAL-TUNING OF PID CONTROLLER GAINS USING GENETIC ALGORITHMS. Pamukkale Univ Muh Bilim Derg. 2005; 11(1): 131-135