یک روش جدید در طراحی کنترل‌کننده PID فازی مرتبه کسری بهینه با تنظیم هم‌زمان توابع تعلق و جدول قوانین فازی

در این مقاله روش جدیدی برای طراحی کنترل‌کننده‌های PID فازی مرتبه کسری بهینه ارائه شده است. در روش پیشنهادشده کلیه پارامترهای کنترل‌کننده PID فازی مرتبه کسری، شامل ضرایب اصلاح در ورودی‌ها و خروجی کنترل‌کننده فازی، مرتبه عملگرهای مشتق‌گیر و انتگرال‌گیر، پارامترهای توابع تعلق و جدول قوانین فازی به‌عنوان پارامترهای طراحی در نظر گرفته شده و به‌طور هم‌زمان بهینه می‌شوند. همچنین، به‌منظور کاهش طول بردار جواب، کاهش پیچیدگی‌های محاسباتی و افزایش سرعت رسیدن به جواب، روشی جدید برای توصیف و کد کردن پارامترهای طراحی فوق ارائه شده است. بهینه‌سازی هم‌زمان پارامترها با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات و با در نظر گرفتن یک تابع هدف مناسب مبتنی بر کاهش خطا بین حالت مطلوب و خروجی واقعی سیستم انجام شده است. یکی از مزیت‌های این روش، برطرف نمودن مشکل طولانی بودن فرآیند بهینه‌سازی برای سیستم‌های پیچیده است. جهت ارزیابی روش پیشنهادی، کنترل‌کننده PID فازی مرتبه کسری طراحی‌شده بر روی سیستم غیرخطی پاندول معکوس اعمال و نتایج عددی ارائه شده است. همچنین عملکرد کنترل‌کننده با عملکرد دو کنترل‌کننده PID فازی مرتبه کسری با FLC ثابت و PID مرتبه کسری مقایسه شده است. نتایج حاصل، برتری روش پیشنهادی را نشان می‌دهد.