Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2023 - zeszyt 5

Performance Improvement of Aircraft pitch angle using the Fractional Order Adaptive PID Controller

Poprawa wydajności kąta nachylenia samolotu za pomocą adaptacyjnego kontrolera PID rzędu ułamkowego

10.15199/48.2023.05.18

nr katalogowy: 143207
10.15199/48.2023.05.18

Streszczenie

Fractional calculus has been rediscovered by scientists and engineers in the last two decades, and applied in an increasing number of fields, namely control theory. The current research work presents the use of the fractional adaptive PID controller approach optimized by a genetic algorithm to improve the performances (rise time, setting time, overshoot, and mean absolute error) for aircraft by introducing a fractional order integrator and differentiator in the classical feedback adaptive PID controller. To validate the arguments, the effectiveness and performance analysis of the proposed fractional order adaptive PID controller optimized by a genetic algorithm have been studied in comparison to the classical adaptive PID controller. Numerical simulation and analysis are presented to verify the best controller. The fractional order adaptive PID gives the best results in terms of settling time, rise time, overshoot, and mean absolute error. This approach can also be generalized to other fractional and integer systems in order to improve their performances and noise rejection.

Abstract

Rachunek ułamkowy został na nowo odkryty przez naukowców i inżynierów w ciągu ostatnich dwóch dekad i stosowany w coraz większej liczbie dziedzin, a mianowicie w teorii sterowania. Obecna praca badawcza przedstawia zastosowanie podejścia adaptacyjnego regulatora PID ułamkowego zoptymalizowanego przez algorytm genetyczny w celu poprawy wydajności (czas narastania, czas ustawiania, przeregulowanie i średni błąd bezwzględny) dla samolotów poprzez wprowadzenie integratora i różniczkowania ułamkowego rzędu w klasycznym adaptacyjnym regulatorze PID ze sprzężeniem zwrotnym . Aby potwierdzić te argumenty, przeprowadzono analizę skuteczności i wydajności proponowanego adaptacyjnego regulatora PID ułamkowego rzędu zoptymalizowanego algorytmem genetycznym w porównaniu z klasycznym adaptacyjnym regulatorem PID. Przedstawiono symulację i analizę numeryczną w celu weryfikacji najlepszego sterownika. Adaptacyjny PID ułamkowego rzędu daje najlepsze wyniki pod względem czasu ustalania, czasu narastania, przeregulowania i średniego błędu bezwzględnego. To podejście można również uogólnić na inne systemy ułamkowe i całkowite w celu poprawy ich wydajności i tłumienia szumów.

Słowa kluczowe

Keywords

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2023-5 , nr katalogowy 143207 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2023-5 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	70.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2023-5

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma