طراحی کنترل کننده بهینه مقاوم برای سیستم تنظیم کننده خودکار ولتاژ با استفاده از الگوریتم کلونی مورچگان پیوسته

تامین توان موردنیاز مصرف کننده های الکتریکی با دامنه ولتاژ معین، وظیفه اصلی سیستم قدرت است. یکی از موثرترین رهیافت های موجود برای کنترل ولتاژ در سیستم های قدرت، کنترل ولتاژ سیم پیچ تحریک ژنراتورها است. این امر با استفاده از سیستمی به نام تنظیم کننده خودکار ولتاژ میسر می شود. برای عملکرد مطلوب این سیستم در تمام گستره بارها، لزوم استفاده از کنترل کننده مقاوم احساس می شود. رویکرد کنترلی اتخاذشده در این مقاله، بهره گیری از کنترل کننده تناسبی - انتگرالی - مشتقی است. باوجود سادگی ساختاری این کنترل کننده، نحوه تنظیم پارامترهای آن برای به دست آوردن سیستم حلقه بسته مقاوم امر آسانی نیست. در حالت کلی، رابطه مستقیمی بین شاخص های کارایی و ضرایب کنترل کننده وجود ندارد. برای حل این چالش در مقاله حاضر، فرایند طراحی کنترل کننده به یک مسئله بهینه سازی تبدیل می شود و تابع هزینه جدیدی پیشنهاد می شود. تابع هزینه پیشنهادی، دربرگیرنده معیارهای شاخص های کارایی حوزه زمان و فرکانس است تا بیشینه کردن حدود بهره و فاز قوام سیستم در برابر نامعینی ها تضمین شود و با کاهش فراجهش و زمان صعود و نشست از معیارهای کارایی مطلوبی در حوزه زمان برخوردار باشد. برای حل این مسئله بهینه سازی چندهدفه از الگوریتم مورچگان پیوسته استفاده شده است. با استفاده از روش مونت کارلو کارایی کنترل کننده پیشنهادی در شرایط مختلف ارزیابی شده است.

کلیدواژه ها:

الگوریتم کلونی مورچگان پیوسته ، بهینه سازی چندهدفه ، تنظیم کننده خودکار ولتاژ ، کنترل بهینه مقاوم ، کنترل کننده تناسبی – انتگرالی - مشتقی