Guguk kuşu algoritması ile PID parametrelerinin optimizasyonu

Bu çalışma, PID kontrolörlerin basitliği ve uygulanabilirliğini, Guguk Kuşu Optimizasyonu (GKO) güçlü yakınsama yetenekleriyle birleştiren yeni bir kontrol metodu önermektedir. Optimizasyon yöntemleri her ne kadar belirlenen parametresel aralıkta global minimum ve maksimumları bulmayı garanti etse de PID kontrolöre ait katsayı uzayını belirlemek kararlılık ve sistem performansı açısından oldukça önemlidir. Önerilen yöntemle birlikte, GKO'nun arama alanı imza formülleri kullanılarak belirlenmiştir. Bu yenilikçi yaklaşımın (σ-GKO-PID) performansı, hem simülasyon hem de fırçalı bir DC motor üzerindeki gerçek zamanlı uygulama yoluyla değerlendirilmiştir. Çalışma sonucunda GKO-PID yöntemiyle rastgele seçilen aralıkta optimize edilen PID katsayıları klasik yöntemlerle elde edilenlere göre Toplam Karesel Hata (TKH), Toplam Mutlak Hata (TMH) ve Zaman Ağırlıklı Toplam Hata (ZATH) açısından daha iyi performans göstermiştir. İmza metoduyla oransal katsayı sistem gereksinimleri göz önünde bulundurularak belirlenmiş ve sistemin kararlı kalması garanti edilmiştir. Rastgele seçilen aralıklarda GKO-PID ile optimize edilen yöntemlerin simülasyon çalışmalarında daha iyi performans gösterdiği fakat gerçek zamanlı uygulamalarda bu parametrelerin sistemde çok fazla aşıma sebebiyet verdiği ve sistemi sarmalamaya (wind-up) sürüklediği görülmüştür. Bu sayede önerilen yöntemin (σ-GKO-PID) klasik yöntemlere göre hem simülasyon hem de uygulamada daha üstün olduğu GKO-PID yöntemine göre ise daha uygulanabilir olduğu görülmüştür.