صابر فلاحتی - دکتری، گروه مهندسی برق قدرت، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر- دانشگاه کاشان- کاشان- ایران / شرکت برق منطقه ای اصفهان، ایران
سیدعباس طاهر - استاد تمام، گره مهندسی برق قدرت، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر- دانشگاه کاشان - کاشان- ایران

سیستم تنظیم خودکار ولتاژ (AVR) یکی از سیستم های بااهمیت در سیستم های قدرت است. در صنعت، بیشتر از کنترل کننده تناسبی انتگرالی (PI) برای کنترل سیستم AVR استفاده می شود؛ با این حال، برای افزایش انعطاف پذیری یا بهبود عملکرد کنترل کننده PI می توان از کنترل کننده های PID مرتبه کسری یا ترکیب آن با کنترل کننده فازی استفاده کرد. در این مقاله، روش جدیدی به منظور کنترل سیستم AVR ارائه شده است. در این روش، کنترل کننده Fuzzy-PID با توابع عضویت بهینه شده برای انجام این امر به کار گرفته شده است. بدین منظور، در ابتدا توابع عضویت کنترل کننده مذکور، ایجاد و سپس توابع عضویت ورودی به همراه بهره های این کنترل کننده بهینه می شوند. برای بهینه سازی از الگوریتم رقابت استعماری استفاده می شود. بهینه سازی ها با توابع هدف مختلفی صورت می گیرد و به منظور مقایسه، شبیه سازی ها با کنترل کننده PID مرتبه کسری (FOPID) بهینه شده نیز انجام می شود. نتایج حاصل از شبیه سازی ها در همه موارد، عملکرد بهتر کنترل کننده پیشنهادی را نسبت به کنترل کننده FOPID بر حسب زمان نشست، فراجهش، مقدار تابع هدف و حداکثر سیگنال کنترلی نشان می دهند؛ به گونه ای که فراجهش حداقل به مقدار ۵۹%، زمان نشست حداقل به اندازه ۳۳%، سیگنال کنترلی حداقل به میزان ۶۵% و مقدار تابع هدف حداقل به میزان ۳% بهبود یافته اند. همچنین، به منظور بررسی میزان مقاوم بودن کنترل کننده پیشنهادی نسبت به عدم قطعیت های موجود در سیستم، شبیه سازی ها با تغییر پارامترهای سیستم نیز انجام شده اند که نتایج حاصل از آن، عملکرد مطلوب کنترل کننده پیشنهادی را نشان می دهند.

کنترل کننده Fuzzy-PID, توابع عضویت بهینهشده, سیستم AVR, کنترل کننده FOPID