Fuzzy Cognitive Map Based PID Controller Design

Authors : Aykut DENİZCİ, Cenk ULU

Pages : 165-171

Doi:10.31590/ejosat.779605

View : 22 | Download : 14

Publication Date : 2020-08-15

Article Type : Research Paper

Abstract :Doğrusal oransal-integral-türev (PID) denetleyiciler sahip oldukları basit yapıları ve etkin performansları nedeniyle endüstriyel uygulamalarda en yaygın biçimde kullanılan denetleyicilerdir. Fakat, endüstriyel sistemlerin doğrusal olmayan karakteristikleri ya da sistem dereceleri arttıkça bu denetleyicilerin performansları düşmektedir. Bu nedenle, doğrusal PID denetleyicilerin performansını iyileştirmek için literatürde çeşitli doğrusal olmayan PID denetleyici modelleri önerilmiştir. Bu çalışmada bulanık bilişsel harita (BBH) tabanlı yeni bir doğrusal olmayan PID denetleyici tasarım yaklaşımı önerilmiştir. İki farklı BBH tabanlı PID denetleyici modeli sunulmuştur. İlk denetleyici modeli, hata, hatanın türevi ve hatanın integralinden oluşan üç girişli klasik paralel PID yapısında bir modeldir. İkinci model ise hata ve hatanın türevi olmak üzere iki girişten oluşan klasik bulanık PID yapısında bir kontrolör modelidir. Önerilen yöntemde, ilk olarak her bir giriş sinyali üyelik fonksiyonları kullanılarak bulanıklaştırılmaktadır. Daha sonra girişler ile çıkış arasındaki nedensel ilişkiler ağırlık parametreleri kullanılarak belirlenmektedir. Son olarak, bir aktivasyon fonksiyonu kullanılarak BBH çıkarımı gerçekleştirilmektedir. Bu nedenle, önerilen doğrusal olmayan PID modellerinde sırasıyla dört ve altı ayar parametresi bulunmaktadır. Önerilen BBH tabanlı PID denetleyici modellerinin performanslarını değerlendirmek için dördüncü dereceden doğrusal bir sistem üzerinde benzetim çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bu modellerin performanları, klasik PID denetleyici ve bulanık PID denetleyici performansları ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonuçları, önerilen BBH tabanlı PID denetleyici modellerinin klasik PID ve bulanık PID denetleyicilerden daha üstün bir performans sağladığını göstermektedir.
Keywords : Bulanık bilişsel harita, PID, kontrol, üyelik fonksiyonu