Kapalı çevrim PID kontrolör tasarımında birim basamak cevabı çoklu ölçüt performans haritalaması

Multi-criteria performance mapping of unit step response in closed loop PID controller design

Özet

Bu çalışmada, (kp, ki, kd) hiperküpünden örneklenen PID kontrolörleri için kapalı çevrim birim basamak cevabı çoklu ölçüt ortalama performans haritalaması sunulmuştur. Kontrol sistemlerinin birim basamak cevaplarının analizi için; karesel hata, maksimum aşım, yükselme ve yerleşme zamanları ölçütlerinin ağırlıklı ortalaması ile ifade edilen çoklu ölçüte dayalı bir performans değerlendirmesi kullanılmıştır. Böylece, (kp, ki, kd) PID tasarım hiperküpü örneklemesi ile elde edilen performans haritaları değerlendirilerek, bu hiperküp içinde en iyi PID tasarımı elde edilmiştir. Performans haritalamasının, bir PID tasarım hiperküpü için çoklu ölçüte dayalı performans durumlarını ortaya koyabildiği ve bu haritalarının kontrol sisteminin performans analizi ve tasarımı için önemli bilgiler sağlayabildiği görülmüştür.

Abstract

In this study, a multi-criteria average performance mapping of closed-loop unit step response for PID controllers sampled from (kp, ki, kd) hypercube is presented. A multi-criteria performance evaluation method based on the weighted average of mean squared error, maximum overshoot, rise and settling time criteria is used for the analysis of unit step responses of control systems. Thus, the best PID controller is designed by evaluating the performance maps obtanined from sampled (kp, ki, kd) design hypercube. It is observed that the performance mapping demonstrates the performance status of PID controllors for a PID design hypercube, and it can provide useful information for performance analyses and the design of control systems.