Henry Gaz Çözünürlük Optimizasyonu ile Uçak Eğim Kontrol Sistemi için Etkin Kontrolör Tasarımı

Creative Commons License

Kaçtı V., Ekinci S., İzci D.

Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, cilt.11, sa.3, ss.953-964, 2020 (TRDizin)

Özet

Bu çalışma ile sezgisel-üstü algoritmalardan olan Henry gaz çözünürlük optimizasyonu (HGSO) kullanılarakoransal, integral ve türevsel (PID) bir kontrolöre ait parametreler bir uçağın alçalma/yükselme (eğim) açısına aitsistemin kontrolü için optimum olacak şekilde ayarlanmıştır. Kullanılan bu yaklaşım literatürde ilk defaönerilmekte olup, sistemin performans analizi için istatistiksel test, geçici hal cevabı, kutup-sıfır haritası ve bodegibi analizler gerçekleştirilmiştir. Söz konusu bu analizler aynı zamanda literatürde son beş yıl içindeyayınlanmış ve oldukça etkili olduğu gösterilmiş olan sinüs kosinüs algoritması (SCA) ve çekirge optimizasyonalgoritması (GOA) gibi diğer sezgisel-üstü algoritmalar ile ayarlanmış PID kontrolörler ile de kıyaslanmıştır.Karşılaştırmalar neticesinde, bu çalışma ile önerilen HGSO ayarlı PID kontrolörün uçak eğim açısı kontrolsistemi için diğer güncel ve etkili olan sezgisel-üstü algoritmalar ile ayarlanmış PID kontrolörlerine göre dahaetkili olduğu ve iyi bir performansa sahip olduğu görülmüştür.
In this study, Henry gas solubility optimization (HGSO) algorithm has been proposed as a novel meta-heuristic algorithm to tune PID parameters optimally for an aircraft pitch control system. This is the first time ever that such an approach is being used since it has not been proposed in the literature previously. To evaluate the performance of the proposed approach several analyses have been carried out such as statistical test analysis, transient response analysis, pole-zero map analysis and bode analysis. Also, the effectiveness of the HGSO tuned PID controller was verified through comparisons with other recent and effective meta-heuristic algorithms based PID controllers such as sine-cosine algorithm (SCA) tuned and grasshopper optimization algorithm (GOA) tuned PID controllers. The comparisons have confirmed the effectiveness and superiority of the proposed HGSO tuned PID controller over other stated mechanisms for controlling the pitch angle of an aircraft.