This paper proposes a fractional or

This paper proposes a fractional order PID (FOPID) controller to improve the positioning ability of conducting polymer actuators (CPAs), a novel class of smart material based actuators. In the controller design process, the performance requirements and constraints which are crucial in precise positioning of CPAs such as fast settling time, low steady-state error, overshoot and control voltage are considered. In order to obtain the optimal controller parameters, cuckoo search (CS) and particle swarm optimization (PSO) meta-heuristic search methods which utilize a fractional order model of the CPA and a specifically defined fitness function, are used. Both of the algorithms are compared in terms of convergence rate and success of converging to an optimal solution. In order to test the performance of the FOPID controller, a PID controller is also tuned with both algorithms and all controllers are implemented experimentally on the CPA. The results show that the FOPID controller tuned with CSA has provided less overshoot, settling and rise-time than that tuned with PSO. The performance of the PID control is slightly worse than the FOPID controllers in terms of transient and steady-state response. Although both search algorithms have satisfied the control input constraint in FOPID and PID controllers, CSA tuned PID controller has required smallest control signal.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เอกสารนี้นำเสนอตัวควบคุม PID (FOPID) สั่งเศษเพื่อปรับปรุงความสามารถในการวางตำแหน่งของทำหัวขับพอลิเมอร์ (CPAs), คลานวนิยายของหัวขับตามวัสดุสมาร์ท ในกระบวนการออกแบบการควบคุม ความต้องการประสิทธิภาพและข้อจำกัดซึ่งมีความสำคัญในความแม่นยำตำแหน่งของ CPAs เช่น รวดเร็วชำระเวลา ท่อนข้อผิดพลาด overshoot และควบคุมแรงดันต่ำจะถือว่า เพื่อรับพารามิเตอร์การควบคุมที่ดีที่สุด ค้นหา cuckoo (CS) และอนุภาคฝูงวิธีการค้นหา meta-แล้วปรับให้เหมาะสม (PSO) ซึ่งใช้แบบจำลองลำดับเศษส่วน CPA และออกกำลังกายโดยเฉพาะกำหนดฟังก์ชัน ใช้ ทั้งอัลกอริทึมจะเปรียบเทียบอัตราการลู่เข้าและความสำเร็จของบรรจบลงในโซลูชันที่ดีที่สุด เพื่อทดสอบประสิทธิภาพของตัวควบคุม FOPID ตัวควบคุม PID จะยังปรับกับอัลกอริทึมทั้งสอง และตัวควบคุมทั้งหมดถูกนำไปใช้ experimentally บน CPA ผลแสดงว่า มีให้ตัวควบคุม FOPID ที่ปรับกับ CSA น้อย overshoot จ่าย และ เวลาเพิ่มขึ้นกว่าที่ปรับกับ PSO ประสิทธิภาพของตัวควบคุม PID เป็นเล็กน้อยยิ่งกว่าตัวควบคุม FOPID ในการตอบสนองแบบฉับพลัน และ -ท่อน แม้ว่าทั้งสองค้นหา อัลกอริทึมมีความสุขข้อจำกัดควบคุมการป้อนข้อมูลใน FOPID และ PID ควบคุม CSA จาก PID ควบคุมต้องสัญญาณควบคุมน้อยที่สุด

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทความนี้นำเสนอเพื่อเป็นเศษส่วน PID (FOPID) ตัวควบคุมในการปรับปรุงความสามารถในการวางตำแหน่งของการดำเนินการกระตุ้นลิเมอร์ (CPAs) ซึ่งเป็นระดับนวนิยายของวัสดุที่สมาร์ทตามตัวกระตุ้น ในขั้นตอนการออกแบบตัวควบคุมที่ต้องการประสิทธิภาพการทำงานและข้อ จำกัด ที่มีความสำคัญในการวางตำแหน่งที่แม่นยำของ CPAs เช่นเวลานั่งอย่างรวดเร็ว steady-state error ต่ำ, แหกและควบคุมแรงดันไฟฟ้าได้รับการพิจารณา เพื่อให้ได้ค่าพารามิเตอร์ควบคุมที่ดีที่สุดค้นหานกกาเหว่า (CS) และการเพิ่มประสิทธิภาพจับกลุ่มอนุภาค (PSO) วิธีการค้นหา meta-แก้ปัญหาที่ใช้รูปแบบการสั่งซื้อบางส่วนของผู้สอบบัญชีรับและฟังก์ชั่นที่กำหนดไว้โดยเฉพาะการออกกำลังกายที่ถูกนำมาใช้ ทั้งสองขั้นตอนวิธีการเปรียบเทียบในแง่ของอัตราการบรรจบกันและความสำเร็จของการบรรจบทางออกที่ดีที่สุด เพื่อทดสอบประสิทธิภาพของตัวควบคุม FOPID ที่ตัวควบคุม PID ปรับยังมีขั้นตอนวิธีการและควบคุมทั้งหมดจะดำเนินการทดลองในการสอบบัญชีรับอนุญาต ผลการศึกษาพบว่าตัวควบคุม FOPID ติดตามด้วย CSA ได้ให้แหกน้อยปักหลักและเพิ่มขึ้นกว่าเวลาที่ติดตามด้วย PSO ผลการดำเนินงานของการควบคุม PID เล็กน้อยเลวร้ายยิ่งกว่าการควบคุม FOPID ในแง่ของการตอบสนองชั่วคราวและมั่นคงของรัฐ แม้ว่าทั้งสองขั้นตอนวิธีการค้นหามีความพึงพอใจข้อ จำกัด ในการควบคุมการป้อนข้อมูล FOPID และตัวควบคุม PID ควบคุม PID CSA จำเป็นต้องมีการปรับจูนสัญญาณควบคุมที่เล็กที่สุด

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

บทความนี้เสนอเป็น PID ( fopid ) เพื่อควบคุมเพื่อปรับปรุงตำแหน่งความสามารถของโพลิเมอร์ตัวกระตุ้น ( โครงสร้าง ) , ระดับใหม่ของวัสดุ ฉลาดใช้ตัวกระตุ้น . ในการควบคุมกระบวนการออกแบบ การแสดงความต้องการและเงื่อนไขที่สำคัญในการวางตำแหน่งที่แม่นยำของการใช้งานเช่นรวดเร็วจ่ายเงินเวลาข้อผิดพลาดคงที่ต่ำทควบคุมแรงดันไฟฟ้า และจะพิจารณา เพื่อให้ได้พารามิเตอร์ของตัวควบคุมที่เหมาะสม , การค้นหานกกาเหว่า ( CS ) และเพิ่มประสิทธิภาพของฝูงอนุภาค ( PSO ) เมตาฮิวริสติกค้นหาวิธีที่ใช้เศษส่วนเพื่อรูปแบบของ CPA และฟิตเนสโดยเฉพาะนิยามฟังก์ชันที่ใช้ทั้งขั้นตอนวิธีการเปรียบเทียบในแง่ของอัตราการลู่เข้าและความสำเร็จของบรรจบกับทางออกที่เหมาะสมที่สุด เพื่อทดสอบประสิทธิภาพของเครื่องควบคุม fopid , ตัวควบคุมแบบพีไอดีจะยังปรับกับขั้นตอนวิธีการและควบคุมทั้งหมดจะดำเนินการทดลองใน CPA ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า fopid ควบคุมความคืบหน้ากับ CSA มีแบบน้อย ,การจ่ายเงินและเวลาเพิ่มขึ้นกว่าปรับด้วยระบบ . ประสิทธิภาพของการควบคุมแบบ PID เป็นเล็กน้อยยิ่งกว่าตัวควบคุม fopid ในแง่ของแบบคงที่และการตอบสนอง แม้ว่าทั้งขั้นตอนวิธีการค้นหามีความพึงพอใจและข้อจำกัดในการควบคุมสัญญาณควบคุม fopid PID , CSA ปรับตัวควบคุมได้บังคับใช้ที่ควบคุมสัญญาณ