Practical Application of Fractional-Order PID Controller based on Evolutionary Optimization Approach for a Magnetic Levitation System

磁悬浮列车 PID控制器 控制理论(社会学) 控制工程 稳健性(进化) 磁悬浮 计算机科学 进化算法 参数统计 工程类 数学 温度控制 磁铁 机械工程 控制(管理) 人工智能 生物化学 化学 统计 机器学习 电气工程 基因
作者
Soham Dey,Subrata Banerjee,Jayati Dey
出处
期刊:Iete Journal of Research [Taylor & Francis]
卷期号:69 (11): 8168-8192 被引量:14
标识
DOI:10.1080/03772063.2022.2052983
摘要

This article proposes a state-of-the-art design procedure of integer-order PID (IOPID) and fractional-order PID (FOPID) controller applied to a well-established and diversified engineering application of the Magnetic Levitation System (Maglev). Controller design and implementation for the Maglev system are quite complicated and difficult since the system dynamics exhibits non-linearity with a wide variation of operating points. Also, the system is highly unstable which rules out the possibility to accomplish conventional tuning techniques. Thus in this work, the controller tuning methodology is framed as a complex optimization problem by incorporating a new transient specification-based objective function. For designing and tuning of proposed controller parameters, modern meta-heuristic and evolutionary optimization algorithms are deployed; those are Bird Swarm Algorithm, Elephant Herding Optimization, Equilibrium optimizer and Grey Wolf Optimization. The software and hardware results demonstrate that FOPID controllers yield better time-domain and frequency-domain performance specifications and exhibit excellent reference tracking capability than IOPID controllers. The performance robustness of the proposed controllers is greatly enhanced subjected to a vast range of parametric uncertainties along with a significant minimization of the control effort.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
此时此刻发布了新的文献求助10
2秒前
田様应助BiangBiang采纳,获得20
2秒前
lxm发布了新的文献求助10
2秒前
heher完成签到 ,获得积分10
2秒前
跑快点发布了新的文献求助20
3秒前
3秒前
fc457完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
沧海泪发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
清新的柠檬完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
Ava应助柯擎汉采纳,获得10
8秒前
wanci应助柯擎汉采纳,获得10
8秒前
丘比特应助FayFoo采纳,获得10
8秒前
leaiy_完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
刘柯伶发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
胖虎完成签到,获得积分10
11秒前
大个应助xiaojitui采纳,获得10
13秒前
14秒前
港酱发布了新的文献求助10
14秒前
zz发布了新的文献求助10
14秒前
雪白的之桃完成签到,获得积分10
14秒前
完美世界应助风中的眼神采纳,获得10
14秒前
ygwu0946完成签到,获得积分10
15秒前
小昏完成签到,获得积分10
16秒前
刘柯伶完成签到,获得积分10
17秒前
零零发布了新的文献求助20
20秒前
小赵完成签到,获得积分10
20秒前
风中的眼神完成签到,获得积分10
20秒前
always发布了新的文献求助10
21秒前
23秒前
mikaqyan完成签到,获得积分10
25秒前
哈哈哈给等等的求助进行了留言
26秒前
27秒前
景笑天完成签到,获得积分10
27秒前
科研通AI6.3应助984295567采纳,获得10
28秒前
秘密完成签到,获得积分10
30秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Sage Handbook of Digital Labour 600
汪玉姣:《金钱与血脉:泰国侨批商业帝国的百年激荡(1850年代-1990年代)》(2025) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6415121
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8234109
关于积分的说明 17485274
捐赠科研通 5468084
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2889000
邀请新用户注册赠送积分活动 1865888
关于科研通互助平台的介绍 1703553