Nowe spojrzenie na problem strojenia regulatora PID - charakterystyka metod i narzędzi komputerowego modelowania

• Autorzy: Giernacki W. , Ziętkiewicz J.

Warianty tytułu

EN

A new look at a problem of PID controller tuning - characteristic of methods and tools of computer modelling

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej pracy przedstawiono nowe spojrzenie na problem strojenia regulatora PID. Wykorzystano algorytmy genetyczne jako alternatywę dla metody Zieglera-Nicholsa i nieoptymalnych metod bazujących na wiedzy eksperckiej. Problem poszukiwania nastaw regulatora został sprowadzony do problemu optymalizacji, w którym całkowe wskaźniki jakości (IAE, ISE, ITAE) stanowią optymalizowane funkcje (funkcje przystosowania). Ponadto, krótko omówiono narzędzia komputerowego modelowania dostępne w MATLAB 7.0/SIMULINK. Zaprezentowano wyniki symulacyjne oraz analizę porównawczą metod strojenia regulatora dla wybranego obiektu regulacji. Strojenie regulatora metodą algorytmów genetycznych dawało w efekcie najlepszą jakość regulacji.

EN

A new look at the problem of PID controller tuning is shown in the article. Genetic algorithms were used as an alternative for Ziegler-Nichols method and for suboptimal methods basing on expert's knowledge. The search problem of optimal controller parameters was formulated to an optimization problem, in which the quality integral indices (IAE, ISE, ITAE) establish the optimized functions (fitness functions). Furthermore, the methods implemented in MATLAB 7.0/SIMULINK environment were concisely discussed. It demonstrates tests results and comparative analysis of controller tuning metods with selected control plant. PID controller tuning by genetic algorithms method generated the best control quality.

Słowa kluczowe

PL

strojenie regulatora PID; algorytmy genetyczne

EN

PID controller tunning; genetic algorithms

• Wydawca: Poznańskie Towarzystwo Przyjaciół Nauk
• Czasopismo: Studia z Automatyki i Informatyki
• Rocznik: 2007
• Tom: T. 32
• Strony: 75--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Giernacki W.

autor

Ziętkiewicz J.

• Politechnika Poznańska, Instytut Automatyki i Inżynierii Informatycznej, Zakład Automatyki i Robotyki, ul. Piotrowo 3A, 60-965 Poznań,

Bibliografia

• [1] Astrom K. J., The Future of PID control, Control Engineering Practice, 2001, Vol. 9, s. 1163-1175.
• [2] Białaszewski T., Kowalczuk Z., Strojenie układów PID metodą genetyczną, Mat. IV Semin. Naukowego IV Targów Producentów, Kooperantów i Sprzedawców Zespołów Napędowych i Układów Sterowania NAPĘDY I STEROWANIE ’98, Gdańsk 1998, s. 29-38.
• [3] Czarkowski D., Identification and Optimization PID Parameters using MATLAB-DLX4 Project, Cork, Ireland, Cork Institute of Technology, 2002.
• [4] Czarkowski D., Identification and Optimization PID Parameters using MATLAB – Report of the Project for Bachelor of Engineering in Electronics, Cork, Ireland, Cork Institute of Technology, 2002.
• [5] Fatla K., Using Genetic Algorithms for Optimization of PID Controller – DLX 4 Project, Cork, Ireland, Cork Institute of Technology, 1999.
• [6] Horla D., Rumatowski K., Analiza jakości regulacji z kompensatorami zjawiska windup dla obiektów inercyjnych z opóźnieniem, Studia z Automatyki i Informatyki, 2006, Tom 31, s. 79-96.
• [7] Vitečková M., Viteček A., Fast Analog and Digital PI and PID Controllers Tuning for Proportional Aperiodic Plants with Time Delay, Proceedings of the 6th International Carpathian Control Conference ICCC’2005, Miskolc-Lillafűred 2005, s. 235-240.
• [8] Man K. F., Tang K. S., Kwong S., Genetic Algorithms – Concepts and Designs, Mathematics and Computers in Simulation, 2000, Vol. 51, s. 287-300.
• [9] Rathikarani D., Sivakumar D., Genetic Algorithm Based Optimization on Controller Tuning for Processes with Dead Time, Proceedings of the International Conference on Advances in Control and Optimization of Dynamical Systems – ACODS 2007, Bangalore 2007, s. 238-245.