Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
ATEST - OCHRONA PRACY
ATEST - OCHRONA PRACY
AURA
AURA
AUTO MOTO SERWIS
AUTO MOTO SERWIS
CHEMIK
CHEMIK
CHŁODNICTWO
CHŁODNICTWO
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
DOZÓR TECHNICZNY
DOZÓR TECHNICZNY
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
GAZETA CUKROWNICZA
GAZETA CUKROWNICZA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA WODNA
GOSPODARKA WODNA
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MATERIAŁY BUDOWLANE
MATERIAŁY BUDOWLANE
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
ODZIEŻ
ODZIEŻ
OPAKOWANIE
OPAKOWANIE
PACKAGING REVIEW
PACKAGING REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
PROBLEMY JAKOŚCI
PROBLEMY JAKOŚCI
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
SZKŁO I CERAMIKA
SZKŁO I CERAMIKA
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH
Menu
Menu
Menu
Prenumerata
Prenumerata
Publikacje
Publikacje
Drukarnia
Drukarnia
Kolportaż
Kolportaż
Reklama
Reklama
O nas
O nas
ui-button
Twój Koszyk
Twój koszyk jest pusty.
Niezalogowany
Niezalogowany
Zaloguj się
Zarejestruj się
Reset hasła
Czasopismo
|
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
|
Rocznik 2023 - zeszyt 12
A Comparative Study between Fractionalized and Fractional Order PID Controllers for Control of a Stable System Based on Particle Swarm Optimization Algorithm
Badanie porównawcze między sterownikami PID o ułamkowym i ułamkowym porządku do sterowania stabilnym systemem w oparciu o algorytm optymalizacji roju cząstek
10.15199/48.2023.12.16
Abdelhakim Idir
Fouad Berrabah
Canale Laurent
nr katalogowy: 146715
10.15199/48.2023.12.16
Streszczenie
Most industrial applications use integer-order proportional integral derivative (IOPID) controllers due to well-known characteristics such as simplicity and ease of implementation. However, because of their nonlinear nature and the underlying iso-damping feature of fractional-order operators, fractional-order PID (FOPID) and fractionalized-order PID (FrOPID) controllers outperform the IOPID controllers. In this study, three different controllers based on particle swarm optimization are used to regulate a stable system. While a FrOPID controller only has to optimize four parameters and a normal PID controller only needs to optimize three parameters, a FOPID controller requires the optimization of five parameters. Set-point tracking, and better disturbance rejection are obtained with the fractional PID controller, whereas fractionalized PID outperforms the other controllers in terms of noise attenuation.
Abstract
Większość aplikacji przemysłowych wykorzystuje regulatory IOPID rzędu liczb całkowitych ze względu na dobrze znane cechy, takie jak prostota i łatwość implementacji. Jednak ze względu na ich nieliniowy charakter i leżącą u ich podstaw funkcję izo-tłumienia operatorów ułamkowego rzędu, regulatory PID ułamkowego rzędu (FOPID) i PID ułamkowego rzędu (FrOPID) przewyższają regulatory IOPID. W tym badaniu trzy różne kontrolery oparte na optymalizacji roju cząstek są używane do regulacji stabilnego systemu. Podczas gdy regulator FrOPID musi zoptymalizować tylko cztery parametry, a normalny regulator PID tylko trzy parametry, regulator FOPID wymaga optymalizacji pięciu parametrów. Śledzenie wartości zadanej i lepsze tłumienie zakłóceń uzyskuje się za pomocą ułamkowego regulatora PID, podczas gdy ułamkowy PID przewyższa inne regulatory pod względem tłumienia szumów
Słowa kluczowe
PID controller
Fractional/Fractionalized PID controller
transient response
robustness
comparative study
Keywords
Regulator PID
ułamkowy/frakcyjny regulator PID
odpowiedź przejściowa
solidność
badanie porównawcze
Bibliografia
[1] Minorsky N., “Directional Stability of Automatically Steered Bodies, ” Naval Engineers Journal , (1922),vol.34, no.2, pp.284. [2] Bennett S., "Nicholas Minorsky and the automatic steering of ships," IEEE Control Systems Magazine, (1984), vol.4, no.4, pp.10-15. [3] Bennett S., "The past of PID controllers," Annual Reviews in Control, (2001), vol. 25, pp. 43–53. [4] Xue Y., Zhao H. & Yang Q., "Self-tuning of PID parameters based on the modified particle swarm optimization," In 2006 4th IEEE International Conference on Industrial Informatics, (2006), pp. 870–873. [5] Idir A., Kidouche M., Bensafia Y., Khettab K., Tadjer S.A., “Speed control of DC motor using PID and FOPID controllers based on differential evolution and PSO”, Int. J. Intell. Eng. Syst., (2018), vol.11, no.3, pp. 241–249. [6] Aboelhassan A., Abdelgeliel M., Zakzouk EE., Galea M., "Design and Implementation of Model Predictive Control Based PID Controller for Industrial Applications. Energies," (2020), vol. 13, no.24, pp. 1–22. [7] Lu K. D., Zeng G. Q., & Zhou W., "Adaptive constrained population extremal optimisation-based robust proportionalintegral-derivation frequency control method for an islanded microgrid," IET Cyber-Systems and Robotics, (2021), vol.3, no.3, pp. 210-227. [8] Sharma R., Rana K.P.S, Kumar V., "Performance analysis of fractional order fuzzy PID controllers applied to a robotic manipulator," Expert Syst Appl. (2014), vol.4, no.4, pp. 4274– 4289. [9] Zhang, B. and Pi, Y., 2012. Design of Fractional Order Sliding Mode Controller Based on Parameters Tuning. Przeglad Elektrotechniczny, 88(10A), pp. 172-175. [10] Idir A., Bensafia Y., Khettab K., "Design of an Optimally Tuned Fractionalized PID Controller for DC Motor Speed Control Via a Henry Gas Solubility Optimization Algorithm", Int. J. Intell. Eng. Syst., (2022), vol.15, pp. 59–70. [11] Liu L., Zhang L., Pan G., & Zhang S., "Robust yaw control of autonomous underwater vehicle based on fractional-order PID controller," Ocean Engineering, (2022), vol. 257, pp. 111493. [12] Ullah N ., Wang S., Khattak M., “Fractional Order Fuzzy Backstepping Torque Control of Electrical Load Simulator”, Przegląd Elektrotechniczny, 89 (2013),nr. 5, 237-240. [13] Idir A., Canale L., Tadjer S. A., Chekired F., "High Order Approximation of Fractional PID Controller based on Grey Wolf Optimization for DC Motor,". 2022 IEEE International Conference on Environment and Electrical Engineering and 2022 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe (EEEIC / I&CPS Europe), Jun 2022, Prague, Czech Republic. pp.1–6. [14] Stanisławski R., Rydel M., & Li Z., "A new reduced-order implementation of discrete-time fractional-order pid controller", IEEE Access, (2022), vol.10, pp. 17417–17429. [15] Idir A., Canale L., Bensafia Y., Khettab, K. “Design and Robust Performance Analysis of Low-Order Approximation of Fractional PID Controller Based on an IABC Algorithm for an Automatic Voltage Regulator System”, Energies, (2022), vol. 15, 8973. [16] Bitao Z., Yougou P., “Integration of Fuzzy and Sliding Mode Control Based on Fractional Calculus Theory for Permanent Magnet Synchronous Motor.”, Przeglad Elektrotechniczny., 2011, vol. 87 (11), pp. 251-255. [17] Bensafia Y., Khettab K., Idir A.,“An Improved Robust Fractionalized PID Controller for a Class of Fractional-Order Systems with Measurement Noise”, International Journal of Intelligent Engineering and Systems, (2018), vol.11, no.2, pp. 200–207. [18] ]Włodarczyk M., Zawadzki A, Różowicz S. Fractional models of selected combustion engine ignitron systems. Przegląd Elektrotechniczny; (2016), vol. 4, pp. 30-33. [19] Dey S., Banerjee S. & Dey J., "Practical Application of Fractional-Order PID Controller based on Evolutionary Optimization Approach for a Magnetic Levitation System," IETE Journal of Research, (2022), pp. 1-25. [20] Bensafia Y., Idir A., Khettab K., Akhtar M. S., Zahra S., “Novel Robust Control Using a Fractional Adaptive PID Regulator for an unstable system”, Indonesian Journal of Electrical Engineering and Informatics (IJEEI), (2022), 10 (4), 847-855. [21] Kumar N., Alotaibi M. A., Singh A., Malik H., & Nassar M.E., "Application of Fractional Order-PID Control Scheme in Automatic Generation Control of a Deregulated Power System in the Presence of SMES Unit," Mathematics, (2022), vol. 10, no.3, pp. 521. [22] Ruszewski, A., & Sobolewski, A. (2012). Comparative studies of control systems with fractional controllers. Przegląd Elektrotechniczny, 88(4b), 204-208. [23] Bensafia Y., Khettab K., Idir A., "A Novel Fractionalized PID controller Using The Sub-optimal Approximation of FOTF," Algerian Journal of Signals and Systems, (2022), vol.7, no.1, pp. 21–26. [24] Lu K. D. & Wu Z. G., "Genetic algorithm-based cumulative sum method for jamming attack detection of cyber-physical power systems", IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, (2022), vol.71, pp. 1–10. [25] Lu K., Zhou W., Zeng G. & Zheng Y., "Constrained population extremal optimization-based robust load frequency control of multi-area interconnected power system," International Journal of Electrical Power & Energy Systems, (2019), vol.105, pp. 249–271, 2019. [26] Mohamed, M. J., & Khashan, A. (2014). Comparison Between PID and FOPID Controllers Based on Particle Swarm Optimization. In The Second Engineering Conference of Control, Computers and Mechatronics Engineering ECCCM2.
Treść płatna
Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp -
zaloguj się
.
Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!
Publikacja
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2023-12 , nr katalogowy 146715
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
10.00 zł
Do koszyka
Zeszyt
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2023-12
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
70.00 zł
Do koszyka
Prenumerata
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
762.00 zł
Do koszyka
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista
Szczegóły pakietu
Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
1002.00 zł brutto
927.78 zł netto
74.22 zł VAT
(stawka VAT 8%)
1002.00 zł
Do koszyka
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
Do koszyka
Zeszyt
2023-12
Czasopisma
ATEST - OCHRONA PRACY
AURA
AUTO MOTO SERWIS
CHEMIK
CHŁODNICTWO
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
DOZÓR TECHNICZNY
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
GAZETA CUKROWNICZA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA WODNA
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MATERIAŁY BUDOWLANE
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
ODZIEŻ
OPAKOWANIE
PACKAGING REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
PROBLEMY JAKOŚCI
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
SZKŁO I CERAMIKA
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH