Dört-Tank Sıvı Seviyesi Kontrol Sisteminde PID ve Kesir Dereceli PID Kontrolörlerin Meta-Sezgisel Algoritmalarla Karşılaştırmalı Optimizasyonu


Creative Commons License

Türktam M., Zorlu H., Soylu S.

TOK2026 Otomatik Kontrol Ulusal Toplantsı, Ankara, Türkiye, 8 Ekim - 10 Kasım 2026, ss.1211-1216, (Tam Metin Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Ankara
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.1211-1216
  • Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bu çalışmada Johansson tarafından geliştirilen doğrusal

olmayan çok girişli çok çıkışlı dört-tank sıvı seviyesi sistemi

için PID ve kesir dereceli PID kontrolör parametreleri Parçacık

Sürü Optimizasyonu, Gri Kurt Optimizasyonu, Cıvık Mantar

Algoritması ve Yapay Sinek Kuşu Algoritması ile

ayarlanmıştır. Amaç fonksiyonu zaman ağırlıklı mutlak hata

integralini, kontrol eforunu, aktüatör doygunluğunu ve

simülasyon sonu izleme hatasını birlikte değerlendirmektedir.

Algoritmalar her kontrolör sınıfında aynı başlangıç

popülasyonları ve eşit değerlendirme bütçeleri kullanılarak on

bağımsız koşum üzerinden karşılaştırılmıştır. Sonuçlar

parametrik olmayan istatistiksel testlerle incelenmiştir.

Kullanılan optimizasyon protokolü altında kesir dereceli PID

kontrolörler dört algoritmada da PID kontrolörlerden daha

düşük toplam maliyet üretmiştir. Zaman alanı cevapları her iki

kontrolörün geçici salınımlar sonrasında hedef seviyelere

yerleştiğini göstermiştir. Parçacık Sürü Optimizasyonu ve

Yapay Sinek Kuşu Algoritması en düşük ortalama maliyetleri

sağlamış, Yapay Sinek Kuşu Algoritması kesir dereceli PID

optimizasyonlarında en düşük koşumlar arası standart sapmayı

göstermiştir.