Araştırma Makalesi

Otomatik Gerilim Regülatörü Sistemi Denetleyici Tasarımı için Meta-Sezgisel Algoritmaların Performansı

Cilt: 14 Sayı: 4 15 Aralık 2024
PDF İndir
EN TR

Otomatik Gerilim Regülatörü Sistemi Denetleyici Tasarımı için Meta-Sezgisel Algoritmaların Performansı

Öz

Senkron generatörlerin terminal gerilimlerinin ayarlanması otomatik gerilim regülatörleri (AVR) tarafından sağlanır. Terminal geriliminin istenilen diğer bir deyişle referans gerilimde tutulması için sistemdeki değişikliklere hızlıca tepki verebilen bir denetleyici tarafından terminal gerilimin kontrol edilmesi gereklidir. Kullanılacak denetleyicinin seçimi önemli olduğu kadar parametrelerin ayarı da önemlidir. Bu sebeple çalışmada AVR sistemi için farklı denetleyici tiplerinin parametreleri farklı optimizasyon algoritmaları ve farklı amaç fonksiyonları kullanılarak optimize edilmiştir. Bu sayede optimizasyon algoritmalarının aynı koşullarda farklı durumlar altında performansları ortaya koyulmuştur. AVR sisteminde kullanılan denetleyiciler oransal-integral-türevsel denetleyici (PID), kesir dereceli PID (FOPID) ve FOPID denetleyicisine ek ikinci türev operatörü içeren versiyonu FOPIDD kullanılmaktadır. Bu denetleyicilerin parametreleri zebra optimizasyon algoritması (ZOA), karahindiba optimizasyon algoritması (DO) ve çiçek tozlaşma optimizasyon algoritması (FPA) ile optimize edilmiştir. Optimizasyon sürecinde ise zaman ağırlıklı mutlak hatanın integrali (ITAE) ve hata tabanlı yaklaşıma karşı olarak oluşturulan Zwe-Lee Gaing (ZLG) amaç fonksiyonları kullanılmıştır. Elde edilen denetleyici-amaç fonksiyonu-algoritma performansları zaman bölge analizi, yakınsama eğrisi, kutu grafikleri ve diğer istatistiksel yöntemler ile karşılaştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler

Otomatik gerilim regülatörü, Denetleyici tasarımı, Meta-sezgisel algoritma, ITAE, ZLG

Kaynakça

  1. Altbawi, S. M. A., Mokhtar, A. S. Bin, Jumani, T. A., Khan, I., Hamadneh, N. N., & Khan, A. (2024). Optimal design of Fractional order PID controller based Automatic voltage regulator system using gradient-based optimization algorithm. Journal of King Saud University - Engineering Sciences, 36(1). https://doi.org/10.1016/j.jksues.2021.07.009
  2. Ayas, M. S., & Sahin, E. (2021). FOPID controller with fractional filter for an automatic voltage regulator. Computers and Electrical Engineering, 90. https://doi.org/10.1016/j.compeleceng.2020.106895
  3. Bhookya, J., & Jatoth, R. K. (2020). Improved Jaya algorithm-based FOPID/PID for AVR system. COMPEL - The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, 39(4). https://doi.org/10.1108/COMPEL-08-2019-0319
  4. Bhullar, A. K., Kaur, R., & Sondhi, S. (2020). Enhanced crow search algorithm for AVR optimization. Soft Computing, 24(16). https://doi.org/10.1007/s00500-019-04640-w
  5. Bingul, Z., & Karahan, O. (2018). A novel performance criterion approach to optimum design of PID controller using cuckoo search algorithm for AVR system. Journal of the Franklin Institute, 355(13). https://doi.org/10.1016/j.jfranklin.2018.05.056
  6. Blondin, M. J., Sicard, P., & Pardalos, P. M. (2019). Controller Tuning Approach with robustness, stability and dynamic criteria for the original AVR System. Mathematics and Computers in Simulation, 163. https://doi.org/10.1016/j.matcom.2019.02.019
  7. Can, Ö., Andiç, C., Ekinci, S., & Izci, D. (2023). Enhancing transient response performance of automatic voltage regulator system by using a novel control design strategy. Electrical Engineering, 105(4). https://doi.org/10.1007/s00202-023-01777-8
  8. Cavdar, B., Dincer, K., Baslik, S., Sahin, E. ¸, & Nuroglu, F. M. (2023). A novel objective function design and detailed analysis for the AVR-LFC system. Springer India, 4(48), 229. https://doi.org/10.1007/s12046-023-02292-zS
  9. Çavdar, B., Şahin, E., Akyazı, Ö., & Nuroğlu, F. M. (2023). A novel optimal PIλ1Iλ2Dμ1Dμ2 controller using mayfly optimization algorithm for automatic voltage regulator system. Neural Computing and Applications, 35(27). https://doi.org/10.1007/s00521-023-08834-0
  10. Çelik, E. (2021). Design of new fractional order PI–fractional order PD cascade controller through dragonfly search algorithm for advanced load frequency control of power systems. Soft Computing, 25(2). https://doi.org/10.1007/s00500-020-05215-w

Kaynak Göster

APA
Öztürk, Ö., & Çavdar, B. (2024). Otomatik Gerilim Regülatörü Sistemi Denetleyici Tasarımı için Meta-Sezgisel Algoritmaların Performansı. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 14(4), 2258-2289. https://doi.org/10.31466/kfbd.1558173
AMA
1.Öztürk Ö, Çavdar B. Otomatik Gerilim Regülatörü Sistemi Denetleyici Tasarımı için Meta-Sezgisel Algoritmaların Performansı. KFBD. 2024;14(4):2258-2289. doi:10.31466/kfbd.1558173
Chicago
Öztürk, Ömer, ve Bora Çavdar. 2024. “Otomatik Gerilim Regülatörü Sistemi Denetleyici Tasarımı için Meta-Sezgisel Algoritmaların Performansı”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 14 (4): 2258-89. https://doi.org/10.31466/kfbd.1558173.
EndNote
Öztürk Ö, Çavdar B (01 Aralık 2024) Otomatik Gerilim Regülatörü Sistemi Denetleyici Tasarımı için Meta-Sezgisel Algoritmaların Performansı. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 14 4 2258–2289.
IEEE
[1]Ö. Öztürk ve B. Çavdar, “Otomatik Gerilim Regülatörü Sistemi Denetleyici Tasarımı için Meta-Sezgisel Algoritmaların Performansı”, KFBD, c. 14, sy 4, ss. 2258–2289, Ara. 2024, doi: 10.31466/kfbd.1558173.
ISNAD
Öztürk, Ömer - Çavdar, Bora. “Otomatik Gerilim Regülatörü Sistemi Denetleyici Tasarımı için Meta-Sezgisel Algoritmaların Performansı”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 14/4 (01 Aralık 2024): 2258-2289. https://doi.org/10.31466/kfbd.1558173.
JAMA
1.Öztürk Ö, Çavdar B. Otomatik Gerilim Regülatörü Sistemi Denetleyici Tasarımı için Meta-Sezgisel Algoritmaların Performansı. KFBD. 2024;14:2258–2289.
MLA
Öztürk, Ömer, ve Bora Çavdar. “Otomatik Gerilim Regülatörü Sistemi Denetleyici Tasarımı için Meta-Sezgisel Algoritmaların Performansı”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, c. 14, sy 4, Aralık 2024, ss. 2258-89, doi:10.31466/kfbd.1558173.
Vancouver
1.Ömer Öztürk, Bora Çavdar. Otomatik Gerilim Regülatörü Sistemi Denetleyici Tasarımı için Meta-Sezgisel Algoritmaların Performansı. KFBD. 01 Aralık 2024;14(4):2258-89. doi:10.31466/kfbd.1558173