جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "fractional-order pid" در نشریات گروه "برق"
تکرار جستجوی کلیدواژه «fractional-order pid» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
در این مقاله طراحی کنترل کننده تکمیلی میراساز در سیستم های انتقال فشارقوی جریان مستقیم با منبع ولتاژی (VSCHVDC) که رابط نیروگاه بادی فراساحلی (OWPP) با سیستم قدرت اصلی است، مورد مطالعه قرار می گیرد. ابتدا نشان داده می شود که منحنی سرعت-توان در توربین بادی بر میراسازی مودهای نوسانی و الکترومکانیکی سیستم قدرت اثرگذار بوده و بسته به شرایط کاری توربین، میزان این اثرگذاری متفاوت است. سپس، جهت بهبود پایداری دینامیکی سیستم قدرت، استفاده از کنترل کننده کمکی میراساز بهینه شده در سیستم VSCHVDC پیشنهاد خواهد شد. کنترل کننده پیشنهادی به عنوان یک حلقه تکمیلی به مدارهای کنترلی مبدل ها در VSCHVDC اضافه می شود و از طریق تصحیح ضریب میرایی مودهای نوسانی سیستم، باعث تقویت گشتاور میراکننده در مولدها خواهد شد. علاوه بر این، راه کاری برای به کارگیری کنترل کننده کمکی در بهینه ترین مسیر ممکن ارایه می شود به طوری که بیشترین کنترل پذیری بر مودهای نوسانی و کمترین تداخل با سایر کانال های موجود بین سیگنال های ورودی-خروجی فراهم می شود. جهت طراحی کنترل کننده پیشنهادی، از کنترل کننده PID مرتبه کسری استفاده خواهد شد که ضرایب آن از طریق الگوریتم بازار سهام بهینه شده تنظیم می شوند. بهینه سازی الگوریتم از طریق به کارگیری عملگرهای جهش و ترکیب در الگوریتم ژنتیک و با هدف اجتناب از به دام افتادن خفاش ها در نقاط اکسترمم محلی انجام می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش پیشنهادی این مقاله نه تنها باعث بهبود پایداری دینامیکی سیستم قدرت می شود بلکه نمایه ولتاژ را نیز تقویت خواهد کرد.کلید واژگان: الگوریتم بازار سهام, فشارقوی جریان مستقیم با منبع ولتاژی, کنترل کننده مرتبه کسری, نیروگاه بادی فراساحلیIn this paper, the design of damping supplementary controller in VSC HVDC transmission systems, which is the interface of Offshore Wind Power Plant (OWPP) with the main power system, is studied. First, it is shown that the speed-power curve in a wind turbine affects the damping of oscillation and electromechanical modes of the power system, and depending on the operating conditions of the turbine, the extent of this effect varies. Then, to improve the dynamic stability of the power system, the use of an optimized supplementary controller in the VSC HVDC system will be proposed. The proposed controller is added as an additional loop to the converter control circuits in VSC HVDC and will amplify the damping torque in the generators by correcting the damping coefficient of the system oscillation modes. In addition, a solution is provided to use the supplementary controller in the most optimal path, so that the most controllability on the oscillation modes and the least interference with other channels between the input-output signals are provided. To design the proposed controller, a fractional order PID controller will be used whose coefficients are adjusted through an optimized exchange market algorithm. The optimization of the algorithm is done by using mutation and crossover operators in the genetic algorithm with the aim of avoiding bats being trapped at local extremum. The simulation results show that the method proposed in this paper not only improves the dynamic stability of the power system but also strengthens the voltage profile.Keywords: exchange market algorithm, fractional order PID, High voltage direct current, Offshore wind Power plants, voltage source converter
-
کنترل بار-فرکانس یکی از موضوعات مهم در بهره برداری و کنترل ریز شبکه هایی است که به صورت مستقل از شبکه اصلی بهره برداری می شوند. مقاله حاضر روشی کنترلی تناسبی-انتگرالی مشتقی مرتبه کسری (FOPID) برای کنترل بار-فرکانس ریز شبکه ارایه می دهد که پارامترهای کنترل کننده با الگوریتم ترکیبی ازدحام ذرات مبتنی بر دیوانگی (CRPSO) و الگوریتم جستجوی الگو (PS) بهینه شده است. ترکیب الگوریتم (CRPSO) -که برای جستجوی کلی استفاده می شود و الگوریتم PS -که برای جستجوی محلی استفاده می شود- سبب افزایش سرعت همگرایی شده است. در مد سازی ریز شبکه از مدلی غیر خطی - با در نظر گرفتن اثر پدیده هایی مانند اشباع، باند راکد، محدودیت تغییر نرخ توان استفاده شده است. مدل سازی در محیط MATLAB/SIMULINK انجام شده است و شبیه سازی برای اغتشاش های مختلفی مانند تغییر بار به صورت پله، تغییر در توان تولیدی منابع ریز شبکه همراه با عدم قطعیت پارامترهای ریز شبکه صورت گرفته است. نتایج بیانگر برتری روش کنترلی پیشنهادی نسبت بر روش FOPID بهینه شده با الگوریتم PSO، PID بهینه شده با الگوریتم PSO و PI فازی بهینه شده با الگوریتم PSO است. مطالعات صورت گرفته نشان می دهد تاثیر پدیده های غیر خطی قابل ملاحظه است و سبب طولانی تر شدن زمان فرانشست، افزایش فراجهش، فروجهش تغییرات فرکانس نسبت به حالت خطی می شود.
کلید واژگان: ریزشبکه, کنترل فرکانس-بار, مدل غیرخطی, کنترل کننده مرتبه کسری, الگوریتم ترکیبی ازدحام ذرات مبتنی بر دیوانگی ذرات-جستجوی الگوJournal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers, Volume:17 Issue: 2, 2020, PP 135 -148One of the important issue in isolated microgrid is load-frequency control. This paper proposes a fractional order PID (FOPID) controller for load-frequency control of microgrid by considering nonlinear factors of Distributed energy resources. The parameters of FOPID are optimized using hybrid Craziness-based Particle Swarm Optimization (CRPSO) and Pattern Search (PS), which the first is used for global search and the other is used for local search. The simulation is carried out in MATLAB/SIMULINK environment. Different senrios are simulated for studying the effects of different disturbances such as load changes (in step form), changes of output power of photovoltaic and wind turbine generators, all with and without considering parameters uncertainties. The results shows the better performance of the proposed controller as compared with fractional order PID (FOPID) and PID, which is optimized by optimized by particle swarm optimization, and fuzzy PI, which is optimized by particle swarm optimization.
Keywords: Microgrid, Load frequency control, Nonlinear model, Fractional order PID, Hybrid craziness-based particle swarm, Pattern Search -
Journal of Operation and Automation in Power Engineering، سال هشتم شماره 1 (Winter-Spring 2020)، صص 75 -85
باتری خودروهای الکتریکی توانایی افزایش تعادل بین تقاضای بار و واحد های تولید توان را دارد. به منظور مدیریت رفتار تصادفی صاحبان خودروها و افزایش مشارکت آنها در بازار خدمات جانبی، تجمیع کننده ی خودروهای الکتریکی به کار گرفته می شود. حضور تجمیع کننده ها می تواند منجربه بروز تاخیرهای متغیر با زمان در سیستم کنترل بار فرکانس شود. اثرات این تاخیرها بایستی در طراحی کنترل کننده سیستم LFC در نظر گرفته شود. با توجه به وابستگی اثربخشی کنترل کننده به مقادیر پارامترهای آن، این پارامترها بایستی به گونه ای طراحی شوند که سیستم LFC عملکرد مطلوبی را در حضور تاخیرهای متغیر با زمان داشته باشد. از این رو، الگوریتم سینوس کسینوس برای تنظیم ضرایب کنترل کننده FOPID استفاده می شود. همچنین، برخی ارزیابی ها پیرامون عملکرد سیستم LFC توسط شاخص IAE ارائه می شود. شبیه سازی ها در هر دو سیستم LFC تک و دو ناحیه ای شامل تجمیع کننده خودروهای الکتریکی با تاخیرهای متغیر با زمان انجام می شود. طبق نتایج، کنترل کننده پیشنهادی دارای نوسانات فرکانسی کمتری در مقایسه با سایر کنترل کننده های ارائه شده در مطالعات موردی می باشد. خروجی به دست آمده می تواند به عنوان راه حلی برای ارزیابی عملکرد کنترل کننده پیشنهادی در کاهش نوسانات فرکانسی سیستم LFC دارای تاخیر در نظر گرفته شود.
کلید واژگان: تجمیع کننده خودروی الکتریکی, تاخیر متغبر با زمان, کنترل کننده PID مرتبه کسری, الگوریتم سینوس کسینوس, کنترل بار فرکانسJournal of Operation and Automation in Power Engineering, Volume:8 Issue: 1, Winter-Spring 2020, PP 75 -85The EVs battery has the ability to enhance the balance between the load demand and power generation units. The EV aggregators to manage the random behaviour of EV owners and increasing EVs participation in the ancillary services market are employed. The presence of aggregators could lead to time-varying delay in load frequency control (LFC) schemes. The effects of these delays must be considered in the LFC controller design. Due to the dependency of controller effectiveness on its parameters, these parameters should be designed in such a way that the LFC system has desired performance in the presence of time-varying delay. Therefore, a Sine Cosine Algorithm (SCA) is utilized to adjust the fractional-order PID (FOPID) controller coefficients. Also, some evaluations are performed about the proposed LFC performance by integral absolute error (IAE) indicator. Simulations are carried out in both single and two area LFC system containing EV aggregators with time-varying delay. According to results, the proposed controller has fewer frequency variations in contrast to other controllers presented in the case studies. The obtained output could be considered as a solution to evaluate the proposed controller performance for damping the frequency oscillations in the delayed LFC system.
Keywords: Electric vehicle aggregator, Time-varying delay, Fractional-order PID, Sine cosine algorithm, Load frequency control -
In this paper, a high-performance optimal fractional emotional intelligent controller for an Automatic Voltage Regulator (AVR) in power system using Cuckoo optimization algorithm (COA) is proposed. AVR is the main controller within the excitation system that preserves the terminal voltage of a synchronous generator at a specified level. The proposed control strategy is based on brain emotional learning, which is a self-tuning controller so-called brain emotional learning based intelligent controller (BELBIC) and is based on sensory inputs and emotional cues. The major contribution of the paper is that to use the merits of fractional order PID (FOPID) controllers, a FOPID controller is employed to formulate stimulant input (SI) signal. This is a distinct advantage over published papers in the literature that a PID controller used to generate SI. Furthermore, another remarkable feature of the proposed approach is that it is a model-free controller. The proposed control strategy can be a promising controller in terms of simplicity of design, ease of implementation and less time-consuming. In addition, in order to enhance the performance of the proposed controller, its parameters are tuned by COA. In order to design BELBIC controller for AVR system a multi-objective optimization problem including overshoot, settling time, rise time and steady-state error is formulated. Simulation studies confirm that the proposed controller compared to classical PID and FOPID controllers introduced in the literature shows superior performance regarding model uncertainties. Having applied the proposed controller, the rise time and settling time are improved 47% and 57%, respectively.Keywords: Brain emotional learning based intelligent controller, Cuckoo optimization algorithm, fractional order PID, Automatic Voltage Regulator
-
با افزایش تعداد ریزشبکه ها بر میزان پیچیدگی و غیرخطی بودن سیستم قدرت افزوده شده است و کنترل کننده های مرسوم کارایی مناسبی در بازه وسیعی از نقاط کار نشان نمی دهند. در این مقاله از کنترلر تناسبی-انتگرالی-مشتق گیر مرتبه کسری بهینه شده با الگوریتم ترکیبی گرگ خاکستری-جستجوی الگو برای کنترل فرکانس هر یک از مناطق ریزشبکه و نیز کنترل توان بین مناطق متصل به هم استفاده شده است به طوری که عدم قطعیت پارامترهای ریزشبکه ها در نظر گرفته شده است. کنترل کننده پیشنهادی در حلقه ثانویه هر یک ریزشبکه ها قرار داده شده است، عملکرد مناسب و مقاوم در برابر عدم قطعیت پارامترهای ریزشبکهها در شبیه سازها نشان داده شده است. و کنترل کننده پیشنهادی با کنترل کننده مرتبه کسری که پارامترهای توسط الگوریتم گرگ خاکستری و هم چنین کنترل کننده PID مرسوم مقایسه شده است و عملکرد مناسب کنترل کننده پیشنهادی از نظرکاهش زمان نشست، کاهش فراجهش و فروجهش در مقایسه با سایر کنترل کنندها به اثبات رسیده است.کلید واژگان: الگوریتم ترکیبی گرگ خاکستری-جستجوی الگو, ریزشبکه, کنترل بار-فرکانس, کنترل PIDمرتبه کسریIncreasing the number of microgrids has raised the complexity and nonlinearity of the power system and conventional controllers do not present acceptable efficiency in a wide range of operation points. In this study, a fractional order proportional–integral–derivative controller optimized with hybrid grey wolf-pattern search algorithm is used to control the frequency of each area of the microgrid and to control the power between the connected areas; such that the uncertainty of microgrid parameters is taken into account. The proposed controller is placed in the secondary loop of each microgrid. Suitable and robust operation against the uncertainty of microgrid parameters in simulators is demonstrated. The proposed controller iscompared with both a fractional order controller optimized with grey wolf algorithm and a PID controller, and suitable operation of the proposed controller, in terms of settling time reduction, and overshoot and undershoot reduction, is proven compared with other controllersKeywords: Hybrid Gray Wolf optimized-Pattern Search Algorithm, Microgrid, Load Frequency control, Fractional order pid
-
این مقاله روش جدیدی را برای طراحی کنترل کننده PID مرتبه کسری (FOPID) به منظور کنترل مبدل بوست ارائه می دهد. FOPID یک نوع PID است که مرتبه ترم مشتقی و انتگرالی آن به جای عدد صحیح از مرتبه کسری است و با استفاده از آن می توان سیستم را با انعطاف پذیری بیشتری کنترل نمود. در این مقاله برای کنترل مبدل بوست از کنترل کننده FOPID استفاده شده است. به منظور تعیین پارامترهای کنترل کننده FOPID از الگوریتم رقابت استعماری (ICA) که به دلیل کارآیی و دقت در حل مسایل بهینه سازی، در بین محققان محبوبیت خاصی یافته، بهره گرفته شده است. به منظور نشان دادن کارایی روش پیشنهادی، شبیه سازی هایی در محیط برنامه MATLAB صورت گرفته و نتایج با الگوریتم ژنتیک و نیز با کنترل کننده های PID و PI مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی کارایی روش پیشنهادی را نشان می دهند.
کلید واژگان: الگوریتم رقابت استعماری, بهینه سازی, مبدل بوست, PID مرتبه کسریThis paper proposes a new method for designing fractional order PID to control boost converter. FOPID is a PID controller where the integration and derivation orders are of fractional order rather than integer. In this paper FOPID controller is used for controlling the boost converter, and Imperialist Competitive Algorithm is employed to determine FOPID parameters because of its good performance and high accuracy. To illustrate the performance of the proposed controller, some simulations have been carried out in MATLAB and the results have been compared with Genetic algorithm. Moreover, FOPID controller has been compared with PID and PI controllers optimized by ICA. The Simulation results illustrate the good performance of the proposed controller.Keywords: Imperialist Competitive Algorithm, Optimization, Boost converter, Fractional Order PID -
در این مقاله روش جدیدی برای کنترل سرعت موتورهای BLDC ارائه می شود. در این روش از کنترل کننده PID مرتبه کسری (FOPID) جهت کنترل موتور BLDC استفاده شده است. ویژگی کنترل کننده PID مرتبه کسری، مقاومت و سادگی ساختار نسبت به سایر کنترل کننده های مقاوم می باشد. جهت تعیین پارامترهای کنترل کننده FOPID از الگوریتم رقابت استعماری (ICA) که دارای سرعت و دقت بالایی در حل مسائل بهینه سازی است بهره گرفته شده است. جهت بررسی عملکرد کنترل کننده پیشنهادی، شبیه سازی ها با توابع هدف مختلف در محیط سیمولینک نرم افزار MATLAB صورت گرفته و نتایج حاصل با نتایج بدست آمده از کنترل کننده PID سنتی مقایسه شده اند. شبیه سازی ها عملکرد مطلوب کنترل کننده پیشنهادی را تایید می نمایند.
کلید واژگان: موتور BLDC, کنترل سرعت, کنترل کننده PID مرتبه کسری, الگوریتم رقابت استعماریIn this paper a new method for speed control of BLDC motors is proposed. In this method، fractional order PID (FOPID) is used for control of BLDC motor. In order to determine the parameters of FOPID controller imperialist competitive algorithm (ICA) is employed for its high speed and accurate for solve of optimization problems. In order to verify the performance of proposed controller، some simulations have been carried out with different object functions in Simulink environment of MATALB and obtained results have been compared with results of conventional PID. Good performance of proposed controller is validated by results of simulations.Keywords: BLDC motor, speed control, fractional order PID, imperialist competitive algorithm
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.