طراحی کنترل‌کننده مقاوم بهینه پیش‌بین در حضور عدم قطعیت و اغتشاش خارجی با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی علف‌های هرز بهبودیافته مبتنی‌بر آشوب آبشاری

مجله فناوری اطلاعات در طراحی مهندسی

دوره 16، شماره 1، شهریور 1402   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

محسن اسماعیلی رنجبر¹؛ مهدی یعقوبی^* ؛ گلاره ویسی²

¹گروه مهندسی برق- واحد مشهد- دانشگاه ازاد اسلامی- مشهد- ایران

²دانشگاه آزاد اسلامی مشهد،دانشکده فنی و مهندسی، گروه برق

چکیده

روش‌های بهینه‌سازی روزبه‌روز درحال ظهور و توسعه هستند. یکی از روش‌های موفق در این حوزه، چه از نظر سادگی و قابل درک بودن و چه از نظر سرعت عملکرد وکیفیت پاسخ، الگوریتم بهینه‌سازی علف‌های هرز می‌باشد. علیرغم برتری‌ها، این الگوریتم از کمبود تنوع در جمعیت خود و در نتیجه جستجوی ضعیف رنج می‌برد. در این مقاله، با افزودن نگاشت آشوب آبشاری به الگوریتم، این مشکل مرتفع شده و عملکرد این الگوریتم بهبود یافته است. همچنین، یکی از مشکلات کنترل سیستم‌ها در جهان واقعی، حضور عدم قطعیت، شامل عدم قطعیت مدل و اغتشاش خارجی می‌باشد. در این مقاله، یک روش کنترل مقاوم بهینه پیش‌بین، شامل یک کنترل‌کننده برپایه مدل نامی و یک مکانیزم تخمین عدم قطعیت، ارائه شده است. ماتریس ضرایب کنترل پسخورد بهینه با کمک الگوریتم بهینه‌سازی پیشنهادی به دست می‌آید. در نهایت، به عنوان یک مساله کاربردی جهت ارزیابی، کنترل‌کننده پیشنهادی را برای کنترل موتور جریان مستقیم آهنربای دائم به کار می‌بندیم. نتایج شبیه‌سازی کارایی کنترل‌کننده و بهینه‌ساز را نشان میدهد. مقایسه صورت گرفته با دیگر الگوریتم‌های تکاملی و روش کنترلی مبتنی بر مشتق کارایی روش پیشنهادی را تایید کرده است.

کلیدواژه‌ها

الگوریتم بهینه‌سازی علف‌های هرز؛ آشوب؛ آشوب آبشاری؛ کنترل مقاوم بهینه پیش‌بین؛ کنترل موتور جریان مستقیم