Memetik algoritma kullanarak PID denetleyici tasarımı
Tuning PID controller parameters using memetic algorithm
Yazar: RÜŞTÜ AKAY
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ADEM KALINLI
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
iiiMEMETİK ALGORİTMA KULLANARAK PID DENETLEYİCİ TASARIMIRüştü AKAYErciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri EnstitüsüYüksek Lisans Tezi, Ocak 2006Tez Danışmanı: Yrd. Doç. Dr. Adem KALINLIÖZETZeki problem çözme tekniklerini temel alan, bölgesel ve küresel araştırmaalgoritmalarının etkin operatörlerinin bir arada kullanılmasıyla oluşturulan memetikalgoritmalar çeşitli alanlardaki optimizasyon problemlerinin çözümünde ümit vericiyaklaşımlar olarak görülmektedir. Bu çalışmada, öncelikle genetik algoritma vebenzetilmiş tavlama algoritmasının bir arada kullanılmasıyla bir memetik algoritmamodeli gerçekleştirilmiş ve gerçekleştirilen algoritmanın değişik zorluk derecelerinesahip sürekli test fonksiyonlarının optimizasyonundaki başarımı incelenmiştir.Endüstriyel süreçlerin kontrolünde PID denetleyiciler çok yaygın bir şekildekullanılmaktadır. PID denetleyicilerin tasarımı, arzu edilen denetim kriterlerinisağlayacak şekilde oransal, integral ve türev kazancı olarak tanımlanan üç parametreninoptimum değerlere ayarlanması ile gerçekleştirilmektedir. Nispeten basit olan bazısistemlere ait denetleyici tasarımları klasik metotlarla başarılı bir şekildegerçekleştirilebilirken, sistemler karmaşıklaştıkça klasik metotlarla gerçekleştirilentasarımların başarımı oldukça azalmaktadır. Sistemlerin anlaşılırlığının artması ve dahakarmaşık bir hal alması, denetleyici tasarımında daha etkili metotlara olan ihtiyacınartmasına neden olmuştur. Bu nedenle, son yıllarda araştırmacıların ilgisi zor ve büyükboyutlu optimizasyon problemlerinin çözümü için önerilen sezgisel algoritmalar üzerinekaymaya başlamıştır.Bu tezde, PID denetleyici tasarımı amacıyla memetik algoritmaya dayalı bir yaklaşımönerilmiştir. Önerilen yaklaşımla değişik özelliklere sahip çeşitli sistemler için PIDdenetleyici tasarımları gerçekleştirilerek, elde edilen sonuçlar literatürde yer alan diğerbazı metotlara ait sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlardan önerilenyaklaşımın PID denetleyici tasarımı amacıyla başarıyla kullanılabileceği görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Genetik Algoritma, Benzetilmiş Tavlama Algoritması, MemetikAlgoritma, PID Denetleyici, Denetleyici Tasarımı.

Abstract:
ivTUNING PID CONTROLLER PARAMETERS USING MEMETICALGORITHMRüştü AKAYErciyes University, Graduate School of Natural and Applied SciencesMS.c. Thesis, January 2006Thesis Supervisor: Assist. Prof. Dr. Adem KALINLIABSTRACTMemetic Algorithm that is based on intelligent problem solving techniques and consistsof effective operators of local and global search algorithms is applied to someoptimization problems successfully. In this thesis, we examined a kind of MemeticAlgorithm which uses Genetic Algorithm and Simulated Annealing Algorithm and triedto improve the performance of the algorithm by adding new units to the algorithm andthe algorithm performance was tested on continuous benchmark functions with differentdifficulty levels.PID controllers, popular industrial control units, are mostly enough to control most ofthe systems by adjusting proportional, derivative and integral gains to arrange optimummerits. While it is possible to design a simple control system by conventional methods,as the system gets complicated these methods are not sufficient. By the improvement inunderstanding control system applications and the increment in the complexity ofsystems, it is needed to have more effective methods in controller design. Therefore,researchers tend to develop heuristic methods such as the one in this thesis to solveoptimization problems.In this work, some models of PID contoller design having different properties werecarried out by the proposed method which is based on Memetic Algorithm and themethod was compared with the results with some methods in the literature. From theresults obtained, it can be said that the proposed methodology can be successfully usedto determine optimum PID parameters.Keywords: Genetic Algorithm Simulated Annealing Algorithm, Memetic Algorithm,PID Controller, Controller Design.