طراحی بهینه کنترل کننده PID کسری مرتبه متغیر به کمک الگوریتم ژنتیک برای بازوی رباتیک تک مفصلی

برای نخستین بار کنترل کننده PID کسری مرتبه متغیر برای بازوی رباتیک تک مفصلی در این مقاله طراحی می شود. برخلاف پژوهش های موجود عملگر انتگرال کسری و عملگر مشتق کسری به صورت مرتبه متغیر در ساختار کنترل کننده استفاده می گردد. در نتیجه، مرتبه های عملگرهای کسری به صورت تابعی از سیگنال خطا و سیگنال ورودی مرجع در نظر گرفته می شود. بنابراین، پارامترهای بیشتری در کنترل کننده PID کسری مرتبه متغیر وجود دارد که درجات آزادی بیشتری را در طراحی برای افزایش کارایی کنترل کننده فراهم می کند. به منظور تعیین مناسب این پارامترها از الگوریتم ژنتیک با شاخص انتگرال زمانی قدر مطلق خطا (ITAE) استفاده می شود. در نهایت، شبیه سازی بازوی رباتیک تک مفصلی در حضور کنترل کننده پیشنهادی با استفاده از نرم افزار Matlab-Simulink انجام شده است که نتایج شبیه سازی نشان دهنده بهبود قابل توجه عملکرد سیستم حلقه بسته می باشد.

کلیدواژه ها:

الگوریتم ژنتیک ، بازوی رباتیک تک مفصلی ، شاخص انتگرال زمانی قدر مطلق خطا ، کنترل کننده PID کسری مرتبه متغیر