You are here

การปรับแต่งตัวควบคุม PID อย่างเหมาะสมด้วยการค้นหาแบบกระแสเชิงเข้มข้นสำหรับการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบไร้แปรงถ่าน

Titleการปรับแต่งตัวควบคุม PID อย่างเหมาะสมด้วยการค้นหาแบบกระแสเชิงเข้มข้นสำหรับการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบไร้แปรงถ่าน
Publication TypeThesis
Year of Publication2558
Authorsดนุพล คำปัญญา, and เสถียร ธัญญศรีรัตน์
Academic Departmentวิศวกรรมไฟฟ้า
Degreeวิศวกรรมศาสตรดุษฎีบัณฑิต
Number of Pages1-101
Date Published2558
Universityสถาบันเทคโนโลยีปทุมวัน
Cityกรุงเทพมหานคร
Keywordsการค้นหาแบบกระแสเชิงเข้มข้น, การหาค่าเหมาะที่สุดเชิงอภิศึกษาสำนึก, ตัวควบคุม PD/PID, ตัวควบคุม PID, มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบไร้แปรงถ่าน
Abstract

การปรับแต่งตัวควบคุม PID แบบดั้งเดิมด้วยวิธีของซีเกลอร์และนิโคลส์ ถูกประยุกต์ใช้งานภาคอุตสาหกรรมอย่างแพร่หลาย เนื่องจากเป็นวิธีการพื้นฐานและมีความสะดวกในการปรับแต่งระบบควบคุม แต่ผลตอบสนองชั่วครู่อาจมีค่าพุ่งเกินและการแกว่งที่สูงในการควบคุมความเร็วรอบของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบไร้แปรงถ่าน ในระบบทั่วไป ตัวควบคุม PID แบบดั้งเดิมด้วยวิธีของซีเกลอร์และนิโคลส์สามารถปรับแต่งตัวควบคุมได้เพียงอย่างเดียวเท่านั้น อีกทั้งตัวควบคุม PIDแบบดั้งเดิมด้วยวิธีของซีเกลอร์และนิโคลส์ไม่สามารถประยุกต์ใช้กับระบบควบคุมที่ซับซ้อนได้วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอเทคนิคใหม่ เพื่อปรับแต่งระบบควบคุมแบบซับซ้อนด้วยตัวควบคุม PID บนพื้นฐานของวิธีการหาค่าเหมาะที่สุดเชิงอภิศึกษาสำนึกการค้นหาแบบกระแสเชิงเข้มข้น เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและเป็นวิธีใหม่ที่สุดวิธีการหนึ่งของการค้นหาค่าเหมาะที่สุดเชิงอภิศึกษาสำนึก วิธีการนี้ได้นำไปใช้เพื่อหาค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมของตัวควบคุม PID ในการควบคุมความเร็วรอบของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบไร้แปรงถ่าน ตัวควบคุม PID ได้ถูกปรับแต่งบนพื้นฐานของตัวควบคุม PID และตัวควบคุม PD ซึ่งจะถูกนำเสนอให้เป็นตัวควบคุม PD/PID การทดสอบตัวควบคุม PD/PID โดยวิธีการค้นหาแบบกระแสเชิงเข้มข้น วิธีการค้นหาแบบตาบู และวิธีการจีนเนติก อัลกอริทึม ผลการจำลองและผลการทดสอบพบว่า ผลตอบสนองชั่วครู่ในระบบควบคุมมีค่าพุ่งเกินและการแกว่งที่น้อยมาก อีกทั้งยังสามารถกำจัดอิทธิพลของโหลดที่สถานะอยู่ตัวได้ ยิ่งไปกว่านั้น ผลการเปรียบเทียบของสมรรถนะระหว่างตัวควบคุม PD/PID และตัวควบคุม PID แสดงว่า PD/PID มีสมรรถนะทที่สูงกว่าตัวควบคุม PID อีกด้วย ดังนั้นการปรับแต่งตัวควบคุม PD/PID สามารถ ปรับปรุงและควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบไร้แปรงถ่านได้อย่างมีประสิทธิภาพ

Tuning the conventional Proportional-Integral-Derivative (PID) controller using Zeigler and Nichols (Z-N) method, it is widely used in the industrial since it is common and comfortable in tuning a control system. Nevertheless, this may lead the transient response, high overshoot and oscillation for Brushless DC (BLDC) motor speed control system. In general system, the conventional PID controller with Z-N method can tune only a controller and also it cannot be applied to the complex control system. This thesis proposes a new technique to tune the complex control system by PID controller based on the metaheuristic optimization approach. The Intensified Current Search (ICS) is one of the most effective and newest metaheuristic optimization. It is applied to investigate the optimal parameters of the PID controller to control the BLDC motor speed control system. The PID controller is tuned based on the PID controller and PD controller which this is proposed as PD/PID controller. The experiment for the PD/PID controller is tuned by ICS, Tabu search (TS) and genetic algorithm (GA) methods. The simulation and experiment results show that the transient response in control system is not only less overshoot and oscillation but also can eliminate the load regulating in the steady state. Moreover, the comparison of performance between PD/PID controller and PID controller expresses that PD/PID controller is high performance than PID controller either. Therefore, the tuning PD/PID controllers can improve and control BLDC motor speed control system, effectively.

Alternate TitleOptimal PID controller tuning by intensified current search for bldc motor control