رئیس دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز 2008-7799 48 1 2018 05 22 A New Approach to Design of Optimal Fractional Order Fuzzy PID Controller with Simultaneously Auto-tuned Membership Functions and Fuzzy Rules یک روش جدید در طراحی کنترل‌کننده PID فازی مرتبه کسری بهینه با تنظیم هم‌زمان توابع تعلق و جدول قوانین فازی 393 404 7324 FA هنگامه نورائی چالشتری دانشگاه شهید باهنر کرمان - دانشکده فنی و مهندسی - بخش مهندسی برق سیدمحمدعلی محمدی دانشگاه شهید باهنر کرمان - دانشکده فنی و مهندسی - بخش مهندسی برق Journal Article 2016 08 30 In this paper, a new approach is proposed to design the fractional order fuzzy PID controllers. In the proposed method, all of the fractional order fuzzy PID controller parameters including input scaling factors, output scaling factors, fractional order of derivative and integrator, fuzzy rule base and membership functions are considered as design parameters and optimized simultaneously. Also, to reduce the length of solution vector, reduce computational complexity and increase the speed of finding solution, a new method for coding the design parameters is developed. The simultaneous optimization of parameters is done by using the particle swarm optimization algorithm and considering an objective function based on minimizing the error between the desired and actual output of system. One of the advantages of this method is ability to solve the problem of optimization time for complex systems. To evaluate the proposed method, the designed fractional order fuzzy PID controller is applied to a nonlinear inverted pendulum system and some numerical results are presented. Also its performance is compared with other two controllers namely fractional order fuzzy PID‌ with fixed FLC and fractional order PID. Results indicate the superiority of proposed method. 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. https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_7324_612ee4945955ebfd7ba327ca9e8ff2d6.pdf