Year 2019, Volume 22 , Issue 4, Pages 257 - 270 2019-12-30

ADAPTİF PARÇACIK SÜRÜ (APSO) ve KARINCA KOLONİSİ OPTİMİZASYONU (KKA) KULLANARAK ÖZ AYARLAMALI PID KONTROLÖR TASARIMI
DESIGN OF SELF TUNING PID CONTROLLER USING ADAPTIVE PARTICULAR SWARM OPTIMIZATION (APSO) and ANT COLONY OPTIMIZATION (ACO)

Oğuzhan Kapukaya [1] , Mahit GÜNEŞ [2]


Bu çalışmada, Adaptif Parçacık Sürü Optimizasyonu (APSO) ve Karıca Kolonisi Algoritması (KKA) kullanarak öz ayarlamalı oransal integral türevsel (PID) kontrolör tasarımı yapılmıştır ve DA (Doğru Akım) Motoru üzerinde test edilmiştir. PID kontrolör elle ayarlandığı zaman, parametrelerinin ayarlanması zor ve sıkıntılıdır, ayrıca iyi bir performans sağlanamaz. Bu yüzden, parametre ayar işlemi aşamasında optimizasyon yöntemleri kullanmak işi kolaylaştırır ve daha iyi performans sağlar. Bu çalışmada PID kontrolörün parametre ayar işlemi, Klasik PID, Adaptif Parçacık Sürü Optimizasyonu (APSO) ve Karınca Kolonisi Algoritması (KKA) algoritması ile yapılmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır.

In this study, Self-tuning proportional integrator derivative (PID) controller design using the adaptive particle swarm optimization (APSO) and Ant Colony Optimization (ACO) algorithm and tested on DC (Direct Current) Motor. When the PID controller is manually set, setting parameters are difficulty and do not have a good performance. Therefore, using optimization methods in the parameter setting process makes the easier and gives better results. In this study, the parameter setting process of the PID controller was performed and compared with classical PID, Adaptive Particle Swarm Optimization (APSO) and Ant Colony Optimization (ACO) algorithm results.

  • Açıkgöz H., Gani A., Keçecioğlu Ö, Şekkeli M., Sıvı Sıcaklık Denetiminde PSO Tabanlı PID Denetleyicinin Başarımının İncelenmesi, Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı, TOK.
  • Açıkgöz H., Keçecioğlu Ö., Gani A., ŞekkeliM. (2014),Speed Control of Direct TorqueControlledInduction Motor Byusing PI, Anti-Windup PI andFuzzy Logic Controller, International Journal of Intelligent Systems and Applications in Engineering.
  • Akyol S., Alataş B. (2012), Güncel Sürü Zekâsı Optimizasyon Algoritmaları, Nevşehir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitü Dergisi 136-50.
  • Alhasan H. (2017), A New Adaptive Particle Swarm Optimization Based on Self-Tuning of PID Controller for DC Motor System, Çukurova University Journal of the Faculty of Engineering and Architecture, 32(3), pp. 243-249.
  • Berber Ö. (2016), Parçacık Sürü Optimizasyonu ve PID ile Mobil Robotun Optimum Yörünge Kontrolü,KSU Mühendislik Bilimleri Dergisi, 19(3), 167-168.
  • Cücü G. (2010), Yenilenen Parçacıklı Sürü Optimizasyonu ile PID Parametrelerinin Ayarlanması, Politeknik Dergisi Cilt:13 Sayı: 2 s. 83-92.
  • Çavuşlu M., Karakuzu C., Şahin S. (2010), Parçacık Sürü Optimizasyonu Algoritması ile YapaySinir Ağı Eğitiminin FPGA Üzerinde Donanımsal Gerçeklenmesi, Politeknik Dergisi Cilt:13 Sayı: 2 s. 83-92.
  • Develi H. (2004), ZieglerNichols Yöntemi ve Migo Yaklaşımı, İstanbul Teknik Üniversitesi Yüksek Lisans Tezi, s. 21.
  • Doğmuş, O, Kılıc, E, Şit, S, Güneş, M. (2017), PSO Algoritması ile Optimize Edilmiş PID Denetleyicinin Fotovoltaik MPPT Sistemine Uyarlanması. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 20 (4), 1-8.
  • Eberhart, R.C., Shi, Y. (2001), Trackingand Optimizing Dynamic Systems with Particle Swarms, In Evolutionary Computation.vol. 1, 94-100.
  • Erdoğmuş P., Yalçın E. (2015), Parçacık Sürü Optimizasyonu ile Kısıtsız Optimizasyon Test Problemlerinin Çözümü, İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi,4(1),14-22.
  • Erkol H. (2017), GA ve PSO ile Kontrol Parametrelerinin Optimizasyonu, Karaelmas Fen ve Muh. Derg., 7(1):179-185.
  • Erol H., GA ve PSO ile Kontrol Parametrelerinin Optimizasyonu, Karabük Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Mekatronik Mühendisliği Bölümü, Karabük, Türkiye.
  • Gani A., Keçecioğlu Ö., Açıkgöz H., Kuyumcu M., Kapalı Bir Ortamdaki Sıvının Sıcaklık Denetiminde PID Denetleyicinin Performans Analizi, Mühendislik ve Teknoloji Sempozyumu, Çankaya Üniversitesi.
  • Iwasaki N., Yasuda K.(2005), Adaptive Partical Swarm Optimization via Velocity Feedback, IEEJ Trans. EIS, Vol.125, No.6.
  • Kennedy, J. and EberhartR. C. (1995),“Particle Swarm Optimization” Proc. IEEE int'lconf. On Neural Networks Vol. IV, pp. 1942-1948. IEEE Service Center, Piscataway, NJ.
  • Kesintürk T., Söyler H. (2006), Global Karınca Kolonisi Optimizasyonu, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der.,Cilt 21, No 4, 689-69.
  • Kılıç, E, Özçalık, H.R, Şit, S. (2016a), Üç Fazlı Asenkron Motor İçin Uzay Vektör Darbe Genişlik Modülasyonu Kullanan Yapay Sinir Ağı Temelli Adaptif Hız Kontrol Sistemi Tasarımı, KSU Mühendislik Bilimleri Dergisi, 19(3), 24-32.
  • Kılıç, E, Özçalık, H.R, Doğmuş, O. (2016b), Adaptive PI based on RBF Neural Network for Speed Control of Induction Motor, International Conference on Natural Science and Engineering (ICNASE’16), March 19-20, Kilis, Türkiye.
  • Li X, Chen M. AndTsutomu Y. (2013), A Method of Searching PID Controller’s Optimized Coefficients for Buck Converter Using Particle Swarm Optimization, 2013 IEEE 10th International Conference on Power Electronics and Drive Systems (PEDS).
  • NagarajB., Murugananth N. (2010), A Comparative Study of PID Controller Thning Using GA, EP, PSO and ACO,IEEE.
  • Özçalık, H.R, Gani, A, Kılıç, E, Keçecioğlu, Ö.F. (2014), Farklı Kural Tabanları Kullanarak PI-Bulanık Mantık Denetleyici ile Doğru Akım Motorunun Hız Denetim Performansının İncelenmesi, Akademik Platform Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 2 (1), 16-23.
  • Özsağlam M., Çunkaş M. (2008),Optimizasyon Problemlerinin Çözümü için Parçacık Sürü Optimizasyonu Algoritması,Politeknik Dergisi Cilt:11 Sayı: 4 s.299-305.
  • Shi Y., Particle Swarm Optimization, Electronic Data Systems, Inc. Kokomo, IN 46902, USA.
  • Solihin M. (2011), Tuning of PID Controller Using ParticleSwarmOptimization (PSO), Proceeding of theInternational Conference on Advanced Science,Engineeringand Information Technology.
  • Varol H., Bingül Z. (2004), A New PID TuningTechnique Using Ant Algorithm, Proceeding of the 2004 American Control Conference Boston, Massachusetts June30 -July 2.
  • Xin, J., Chen, G., Hai, Y. (2009), A Particle Swarm Optimizer With Multi-stageLinearly-decreasing InertiaWeight, In Computational Sciences and Optimization, 505-508.
  • Zhan Z., Zhang J., Li Y., ChungH. (2009),Adaptive Particle Swarm Optimization, IeeeTransactıons On Systems, Man, And Cybernetıcs—Part B: Cybernetıcs, VOL. 39, NO. 6.
Primary Language tr
Subjects Engineering, Electrical and Electronic
Journal Section Electrical and Electronics Engineering
Authors

Orcid: 0000-0003-2551-6364
Author: Oğuzhan Kapukaya (Primary Author)
Institution: KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ
Country: Turkey


Author: Mahit GÜNEŞ
Institution: KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ
Country: Turkey


Dates

Application Date : December 4, 2019
Acceptance Date : December 30, 2019
Publication Date : December 30, 2019

Bibtex @research article { ksujes655044, journal = {Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi}, issn = {}, eissn = {1309-1751}, address = {}, publisher = {Kahramanmaras Sutcu Imam University}, year = {2019}, volume = {22}, pages = {257 - 270}, doi = {10.17780/ksujes.655044}, title = {ADAPTİF PARÇACIK SÜRÜ (APSO) ve KARINCA KOLONİSİ OPTİMİZASYONU (KKA) KULLANARAK ÖZ AYARLAMALI PID KONTROLÖR TASARIMI}, key = {cite}, author = {Kapukaya, Oğuzhan and GÜNEŞ, Mahit} }
APA Kapukaya, O , GÜNEŞ, M . (2019). ADAPTİF PARÇACIK SÜRÜ (APSO) ve KARINCA KOLONİSİ OPTİMİZASYONU (KKA) KULLANARAK ÖZ AYARLAMALI PID KONTROLÖR TASARIMI. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi , 22 (4) , 257-270 . DOI: 10.17780/ksujes.655044
MLA Kapukaya, O , GÜNEŞ, M . "ADAPTİF PARÇACIK SÜRÜ (APSO) ve KARINCA KOLONİSİ OPTİMİZASYONU (KKA) KULLANARAK ÖZ AYARLAMALI PID KONTROLÖR TASARIMI". Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 22 (2019 ): 257-270 <http://jes.ksu.edu.tr/en/issue/51076/655044>
Chicago Kapukaya, O , GÜNEŞ, M . "ADAPTİF PARÇACIK SÜRÜ (APSO) ve KARINCA KOLONİSİ OPTİMİZASYONU (KKA) KULLANARAK ÖZ AYARLAMALI PID KONTROLÖR TASARIMI". Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 22 (2019 ): 257-270
RIS TY - JOUR T1 - ADAPTİF PARÇACIK SÜRÜ (APSO) ve KARINCA KOLONİSİ OPTİMİZASYONU (KKA) KULLANARAK ÖZ AYARLAMALI PID KONTROLÖR TASARIMI AU - Oğuzhan Kapukaya , Mahit GÜNEŞ Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - doi: 10.17780/ksujes.655044 DO - 10.17780/ksujes.655044 T2 - Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 257 EP - 270 VL - 22 IS - 4 SN - -1309-1751 M3 - doi: 10.17780/ksujes.655044 UR - https://doi.org/10.17780/ksujes.655044 Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi ADAPTİF PARÇACIK SÜRÜ (APSO) ve KARINCA KOLONİSİ OPTİMİZASYONU (KKA) KULLANARAK ÖZ AYARLAMALI PID KONTROLÖR TASARIMI %A Oğuzhan Kapukaya , Mahit GÜNEŞ %T ADAPTİF PARÇACIK SÜRÜ (APSO) ve KARINCA KOLONİSİ OPTİMİZASYONU (KKA) KULLANARAK ÖZ AYARLAMALI PID KONTROLÖR TASARIMI %D 2019 %J Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi %P -1309-1751 %V 22 %N 4 %R doi: 10.17780/ksujes.655044 %U 10.17780/ksujes.655044
ISNAD Kapukaya, Oğuzhan , GÜNEŞ, Mahit . "ADAPTİF PARÇACIK SÜRÜ (APSO) ve KARINCA KOLONİSİ OPTİMİZASYONU (KKA) KULLANARAK ÖZ AYARLAMALI PID KONTROLÖR TASARIMI". Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 22 / 4 (December 2020): 257-270 . https://doi.org/10.17780/ksujes.655044
AMA Kapukaya O , GÜNEŞ M . ADAPTİF PARÇACIK SÜRÜ (APSO) ve KARINCA KOLONİSİ OPTİMİZASYONU (KKA) KULLANARAK ÖZ AYARLAMALI PID KONTROLÖR TASARIMI. KSU J. Eng. Sci.. 2019; 22(4): 257-270.
Vancouver Kapukaya O , GÜNEŞ M . ADAPTİF PARÇACIK SÜRÜ (APSO) ve KARINCA KOLONİSİ OPTİMİZASYONU (KKA) KULLANARAK ÖZ AYARLAMALI PID KONTROLÖR TASARIMI. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2019; 22(4): 270-257.