fuzzy controller
در نشریات گروه برق-
In this paper, a fuzzy controller is presented in order to achieve the maximum power in a solar cell. For improvement of the controller performance and achievement of the maximum power, the fuzzy controller variables are improved by the Grasshopper Optimization Algorithm (GOA). This algorithm has flexibility and fast convergence. In this paper, the ISE evaluation index is employed as the cost function of algorithm to verify the obtained results. The results show that under the supposed conditions, the power value of the solar cell utilizing the suggested algorithm has increased compared to other algorithms. In the simulation, the power value using the proposed algorithm is 182.3 watts and the cell efficiency in this case is 99.97%. Therefore, the achieved results show at least 0.03% and 1.2% improvement, respectively in power and efficiency, compared to some examined methods.
Keywords: Fuzzy Controller, Grasshopper Optimization Algorithm, Maximum Power Point Tracking, Coati Optimization Algorithm -
While the solar system offers considerable benefits, it also presents certain drawbacks, including a substantial initial investment and relatively low efficiency. Consequently, this article aims to develop a controller utilizing an intelligent approach grounded in fuzzy logic. We will compare this method with various alternatives, including chaos and observation techniques, the incremental guidance method, the relative extremum extraction method, the guidance algorithm method, the P&O perturbation and observation method, and the sliding mode control method featuring two DISMCO integrals. The proposed fuzzy logic controller, enhanced by particle swarm optimization (PSO), seeks to optimize the maximum power point in solar cells. One of the challenges associated with the fuzzy method is that the parameters of the membership function are determined through a trial-and-error approach. To address this issue, the particle swarm optimization algorithm is employed to establish the parameters of the membership function in fuzzy logic. The effectiveness of the proposed method has been validated through comparisons with computer simulations conducted using MATLAB/Simulink software.
Keywords: Cell Temperature, Fuzzy Controller, MPPT, Optimum Efficiency, Solar Cell -
A detailed modeling of the thermodynamic behavior of the gas turbine engine has been developed in this study. The modeling encompasses volume dynamics, shaft dynamics, Mach number and altitude variation. To achieve maintaining of engine in desired operational range, a two-level hybrid fuzzy-PID controller has been designed for controlling a turbojet engine in a software environment. The effectiveness of this design approach has been investigated, considering all nonlinear thermodynamic behaviors and variations in Mach/altitude. The controller effectively manages these factors and have desire response. Furthermore, a protection loop has been implemented to safeguard against sudden engine shutdown, sharp temperature increases, and surge using the Min-Max strategy coupled with a controller. This approach ensures a safe response of the controller to the engine and prevents damage to the engine. The model possesses the capability to simulate the engine's performance in both transient and steady-state conditions. The validation of the thermodynamic model has been carried out using the GasTurb 13 software to ensure acceptable simulation results. The maximum error was 7% in thrust level. The simulation results indicate the capability of the hybrid two-level controller in various flight scenarios, resulting in an average 18.6% shorter settling time, 34.3% shorter rise time, and no permanent error compared to PID control.
Keywords: Fuzzy Controller, Gas Turbine Engine, Min-Max Control Strategy, Two-Level Controller -
این مقاله روشی جدید در استفاده از داده های جمع آوری شده از حرکت تصادفی عامل در محیط برای تنظیم اولیه ی پارامترهای یک کنترلگر با ساختار یادگیری تقویتی فازی ارائه می دهد. کندی سرعت آموزش و تعداد شکست بالا در زمان آموزش دو چالش مهم در این قبیل ساختارها هستند. مقداردهی اولیه ی پارامترهای سیستم فازی می تواند راهکار مناسبی برای رفع این چالش ها باشد. در این مقاله با تعمیم روش تکرار ارزش گسسته به پیوسته بدون بهره گیری از روش های مبتنی بر مشتق، پارامترهای سیستم فازی مقدار دهی اولیه می شوند. ابتدا با تعامل تصادفی عامل با محیط داده های مرتبط جمع آوری می شود. با توجه به آنکه فضای حالت پیوسته است، داده ها به طور مناسب خوشه بندی شده و هر خوشه به عنوان یک حالت لحاظ می گردد. آنگاه با تعمیم روش تکرار ارزش استاندارد به پیوسته ماتریس احتمال انتقال حالت-عمل به حالت بعدی و امید پاداش آنی حالت-عمل به حالت بعدی محاسبه می شود. با استفاده از نتایج این مرحله پارامترهای ساختار یادگیری تقویتی فازی مقدار دهی اولیه می شوند. پس آز آن پارامترهای این ساختار به صورت برخط با روش یادگیری تقویتی تنظیم نهایی می گردند. روش ارایه شده "یادگیری تقویتی فازی مبتنی بر تکرار ارزش" نامیده می شود و در مسئله ی ربات تعقیب کننده ی هدف مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج آزمایش ها حاکی از بهبود قابل توجه عملکرد روش ارائه شده در مسئله ی ربات تعقیب کننده ی هدف است.
کلید واژگان: کنترلگر فازی، یادگیری تقویتی، برنامه سازی پویا، خوشه بندی، ربات تعقیب کننده ی هدفThis paper presents a new method for using data collected from the agent's random movement in the environment for the initial adjustment of parameters of a controller with a fuzzy reinforcement learning structure. Slow learning speed and high failure rates during training are two major challenges in such structures. The initial parameterization of the fuzzy system can be a suitable solution to address these challenges. In this paper, the method of discrete value iteration is extended to continuous without relying on derivative based methods to initialize the parameters of the fuzzy system. First, random interaction with the environment is used to collect relevant data. Since the state space is continuous, the data is appropriately clustered and each cluster is considered as a state. Then, by generalizing the standard value iteration method to the continuous, the transition probability matrix and the immediate reward expectation matrix are calculated. Using the results of this stage, the initial parameterization of the fuzzy reinforcement learning structure is performed. Subsequently, these parameters are fine-tuned using reinforcement learning. The proposed method is called "Value Iteration based Fuzzy Reinforcement Learning" and is used in the problem of target following robots. The experimental results indicate a significant improvement in the performance of the proposed method in the problem of target following robots.
Keywords: Fuzzy Controller, Reinforcement Learning, Dynamic Programming, Clustering, Target Following Robot -
در این مقاله، یک مدار کم توان برای تولید توابع تواندار در کاربردهای فازی ارائه شده است. مدار مولد توابع تواندار پیشنهادی متشکل از مدارهای مربع کننده، رادیکال گیر و ضرب کننده آنالوگ است. تمامی مدارها در ناحیه ی زیر آستانه طراحی شده اند تا حداقل توان مورد نیاز بدست آید. در ماژول مولد توان پیشنهادی از یک مدار فازی ساز منطبق و برای تنظیم شیب های توابع فازی از مدارات ضربکننده ی آنالوگ استفاده شده است. طراحی این مدار به گونه ای است که علاوه بر قابلیت های تنظیمات پیشین، قابلیت تنظیم شیب های بالارونده و پایین رونده را به صورت کاملا جداگانه دارد. برای قسمت مولد توان نیز از ضرب کننده های آنالوگ استفاده شده تا بتوان توان های دلخواه را به صورت پیوسته و با حداقل ورودی های کنترلی تولید نمود. ساختار پیشنهادی در تکنولوژی 35/0 میکرومتر ارائه شده و نتایج شبیه سازی نشان می دهد که در مقدار ولتاژ تغذیه 3/1 ولت، توان مصرفی برابر با 0036/0 میکرو وات و مقدار خطای 8/0 درصد است که بررسی بهترین اطلاعات موجود در این رده از ساختارها، بیانگر بهبود ساختار پیشنهادی از لحاظ خطا و توان مصرفی است.
کلید واژگان: زیر آستانه، مدار مولد تابع تواندار، کنترلر فازی، مدارات مجتمعIn the present study, a low-power power function generator circuit is proposed for fuzzy applications. The proposed power function generator circuit consists of squaring, square root, and analog multiplier circuits. All the circuits are designed in the subthreshold region to achieve minimum power consumption. The proposed power generator module is based on a fuzzifier circuit, and the analog multiplier circuits are used to adjust the slopes of the fuzzy functions. Besides performing the mentioned adjustments, the proposed circuit can adjust the rising and falling slopes quite separately. Analog multipliers are used in the power generator part to generate desired powers continuously with minimum number of control inputs. The proposed structure is presented in 0.35 μm technology, and the simulation results show that at a supply voltage of 1.3 V, the values of power consumption and error are respectively equal to 0.0036 μw and 0.8%, indicating the improvement of the proposed structure in terms of error and power consumption compared to the best relevant structures in the literature.
Keywords: Power function generating circuit, sub-threshold, Integrated circuits, Fuzzy controller -
نشریه فناوری های نوین مهندسی برق در سیستم انرژی سبز، سال دوم شماره 3 (پیاپی 7، پاییز 1402)، صص 13 -35سیستم های سرو الکتروهیدرولیک یکی از مهم ترین سیستم های کنترلی هستند که در بسیاری از حوزه ها از جمله اتوماسیون صنعتی، ماشین های کنترل عددی، صنعت نفت و گاز و غیره مورد استفاده قرار می گیرند. با توجه به رفتار غیرخطی اجزای سیستم هیدرولیکی و وجود نامعینی های مختلف در عملکرد آن، مدل سازی و کنترل این سیستم ها را با مشکل مواجه می سازد. در این مقاله از به منظور غلبه بر نامعینی ها یک کنترل کننده تطبیقی فازی مبتنی بر کنترل مودلغزشی برای کنترل موقعیت یک سیستم سرو الکتروهیدرولیک پیشنهاد شده است. ارایه کنترل کننده مقاوم پیشنهادی منجر به وابستگی حداقلی به مدل سیستم خواهد شد. پایداری سیستم در حضور عدم قطعیت ها با تکیه بر تیوری لیاپانوف، اثبات شده و با توجه به متغیر با زمان بودن عدم قطعیت ها، برای تقریب حداکثر باند و محدوده عدم قطعیت ها، یک قانون تطبیق برای تخمین آن نیز پیشنهاد شده است. نتایج شبیه سازی، عملکرد مناسب و پایدار کنترل کننده فازی تطبیقی مودلغزشی پیشنهادی را نسبت به سایر روش های کنترلی نشان می دهد.کلید واژگان: کنترل کننده فازی، تطبیقی، کنترل مدلغزشی، کنترل موقعیت، سیستم سرو الکتروهیدرولیکPosition Control of an Electrohydraulic Servo System Based on Sliding Mode Adaptive Fuzzy ControllerJournal of Technovations of Electrical Engineering in Green Energy System, Volume:2 Issue: 3, 2023, PP 13 -35Electro-hydraulic servo systems are one of the most important control systems used in many fields such as industrial automation, numerical control machines, the oil and gas industry. Due to the non-linear behavior of hydraulic system components and the presence of various uncertainties in their operation, the modeling and control of these systems face problems. In this paper, a fuzzy adaptive controller based on sliding mode control is proposed to control the position of an electrohydraulic servo system and overcome the uncertainties. The proposed robust controller results in minimal dependence on the system model. The system's stability in the presence of uncertainties has been proved by applying the Lyapunov theory and considering the time-varying nature of the uncertainties. Besides, to approximate the maximum band and the range of uncertainties, an adaptation law has been proposed for its estimation. The simulation results show the reasonable and stable performance of the proposed adaptive fuzzy controller compared to other control methods.Keywords: Fuzzy controller, adaptive, sliding mode control, Position Control, Electrohydraulic servo
-
امروزه استفاده از انرژی های تجدید پذیر اهمیت زیادی پیدا کرده است. با توجه به تغییرات شدت تابش و کلید زنی پیوسته اینورتر، الگوریتم کنترلی مبدل نقش مهمی دارد. در بخش DC تنظیم ولتاژ لینک DC اهمیت زیادی دارد و تثبیت ولتاژ در این نقطه تاثیر بسزایی بر عملکرد کل سیستم خواهد داشت. در روش های موجود به منظور تنظیم ولتاژ، از کنترل کننده تناسبی انتگرالی (PI) استفاده می شود و ضرایب این کنترل کننده بطور معمول بصورت ثابت تعریف شده و با تغییر شرایط کاری، عملکرد آن افت می کند، لذا بکارگیری ساختارهایی با رویکرد فازی قابل ملاحظه است. استفاده از کنترل کننده PI فازی، باعث بهبود عملکرد کنترل کننده، افزایش سرعت محقق شدن الگوریتم ردیابی حداکثر توان، کاهش نوسانات ولتاژ لینکDC و توان خروجی اینورتر سیستم فتوولتاییک می گردد. در این مقاله یک ساختار جدید مبتنی بر کنترل کننده PI فازی در جهت بهبود عملکرد الگوریتم کنترلی اینورتر ارایه شده است، به نحوی که ولتاژلینک DC به مدت 2 ثانیه سریع تر از روش PI معمولی برابر با مقدار مرجع شده و دامنه ولتاژ شبکه به مدت 1/5 ثانیه و توان اکتیو شبکه نیز 2 ثانیه سریع تر به حالت ماندگار رسیده است و نوسان این متغیر ها نیز به طرز چشمگیری کاهش یافته است.
کلید واژگان: بهینه سازی، سیستم فتوولتاییک، کنترل کننده فازی، کنترل کننده PINowadays, the use of renewable energy has become very important. Considering the changes in radiation intensity and the continuous switching of the inverter, the control algorithm of the inverter plays an important role. In the DC part, adjusting the voltage of the DC link is very important, and stabilizing the voltage at this point will have a significant impact on the performance of the entire system. In the existing methods in order to regulate the voltage, a proportional integral controller (PI) is used and the coefficients of this controller are usually fixed and its performance decreases when the working conditions change, so using structures with an approach Fuzzy is noticeable. The use of the fuzzy PI controller improves the performance of the controller, increases the speed of realizing the maximum power tracking algorithm, reduce the fluctuations of the DC link voltage and the output power of the photovoltaic system inverter. In this article, a new structure based on the fuzzy PI controller is presented in order to improve the performance of the inverter control algorithm, so that the DC link voltage becomes equal to the reference value for 2 seconds faster than the normal PI method and the grid voltage range for 1/5 seconds faster. And the active power of the grid will reach a steady state 2 seconds faster and the fluctuation of these variables will be significantly reduced.
Keywords: Optimization, photovoltaic system, fuzzy controller, PI controller -
Journal of Applied Dynamic Systems and Control, Volume:5 Issue: 2, Summer and Autumn 2022, PP 80 -86Creating the desired depth of anesthesia is done by controlling the amount of anesthetic drug applied to the patient. Applying an excessive amount of anesthetic causes the patient to regain consciousness, and on the other hand, using an amount less than necessary causes the patient to perceive the painful stimuli caused by the surgery. In this article, using the lowest amount of drug as a control input, the desired depth of anesthesia (the desired value of 50%) is created as the output of the model in the patient. The aim of designing an improved control method to adjust the drug dose is to use the second type of fuzzy logic, which is more advanced and has higher accuracy and flexibility than the first type of fuzzy logic. In order to analyze the results of this research, the system has been simulated using MATLAB software, and the effects of disturbance and noise have been considered in the output of the model. The results show that the proposed control structure controls the model well. Based on the simulation done in MATLAB software, the use of type two fuzzy control structure can reduce the amount of fluctuations in disturbance and measurement noise by 25% compared to type one fuzzy method, and in the conditions Without disturbance and noise, the proposed method does not have any subjugation and at the same time, the amount of time to achieve the desired value is improved by 87% compared to the type one fuzzy method.Keywords: Disturbance Effect, Drug Dose Adjustment, Depth of Anesthesia, surgery, Fuzzy controller
-
یک روش جدید جهت میرایی نوسانات زیرسنکرون بر مبنای کنترل فازی سطح گسترده در سیستم های قدرت همراه dfigJournal of Operation and Automation in Power Engineering، سال یازدهم شماره 1 (Spring 2023)، صص 61 -68در این تحقیق یک روش جدید طراحی کنترل کننده فازی بر مبنای سیگنالهای اندازه گیری سطح گسترده جهت میرایی نوسانات زیر سنکرون در سیستم های قدرت همراه DFIG بیان شده است. کنترل کننده قازی بصورت یک کنترل کننده اضافی به حلقه کنترل ولتاژ GSC اعمال می شود. نکته مهم در استفاده از WAMS لحاظ کردن مدلی جدید جهت تاخیرات زمانی حاصل از ارسال سیگنالهای اندازه گیری شده به کنترل کننده بوسیله PMU است. موثر بودن روش پیشنهادی با استفاده از نرم افزار متلب و روی سیستم استاندارد IEEE second bench mark که با توربین بادی از نوع DFIG همراه است اعمال شده است. نتایج شبیه سازی نشان از کارآیی روش پیشنهادی جهت میرایی نوسانات زیر سنکرون در سیستم قدرت را دارد.کلید واژگان: توربین بادی DFIG، تشدید زیر سنکرون، سیستم های اندازه گیری سطح گسترده، کنترل کننده فازیJournal of Operation and Automation in Power Engineering, Volume:11 Issue: 1, Spring 2023, PP 61 -68This paper presents the mitigation of subsynchronous resonance (SSR) based on wide-area wide-area fuzzy controller in power systems including a double-fed induction generator (DFIG)-based wind farms linked to series capacitive compensated transmission networks. SSR damping is achieved by adding the fuzzy controller as a supplementary signal at the stator voltage loop of the grid-side converter (GSC) of doubly-fed induction generator (DFIG)-based wind farms. In addition, delays due to communication signals are important in using WAMS. If these delays are ignored, it causes system instability. In this paper, the delays are modeled with a separate fuzzy input to the controller. The effectiveness and efficiency of the WAMS-based fuzzy controller has been demonstrated by comparison with the particle swarm optimization (PSO), and imperialist competitive algorithm (ICA) optimization methods. The effectiveness and validity of the proposed Auxiliary damping control are verified on a modified version of the IEEE second benchmark model including DFIG-based wind farms via time simulation analysis by using MATLAB/Simulink.Keywords: DFIG, wide-area measurement system, fuzzy controller, subsynchronous resonance
-
Wind energy is one of the fastest sources of renewable energy. Based on different characteristics of wind conditions, the performance of wind turbines can be optimized by adjusting the parameters of the control system. The nonlinearity of the system model and high external uncertainties have made the control of wind turbines an important and necessary study. Pitch angle control is one of the most important controllers in wind turbines. In this paper, the aim is to adjust the pitch angle of the variable speed wind turbine. Fuzzy logic is used to control the Pitch angle, first the fuzzy controller is used as the automatic Pitch angle regulator, and then it is used to adjust the coefficients of the three-term controller (PID controller or three-period controller). Finally, the simulation results are obtained using Matlab software. The results show that the best answers are in using fuzzy logic in setting three-term control coefficients.Keywords: Wind turbine, Fuzzy controller, PID Controller, Pitch Angle
-
انرژی الکتریکی یکی از مهم ترین حامل های انرژی مورد استفاده در ساختمان هاست. با معرفی شبکه های هوشمند (SG) انرژی و در مقیاس کوچک تر شبکه های هوشمند کوچک (MSG) انرژی در کنار هوشمندسازی ساختمان ها، بستر مناسبی برای برنامه ریزی بهینه تولید و مصرف انرژی الکتریکی فراهم شده است. در این مقاله، یک MSG شامل منابع تجدیدپذیر، دیزل ژنراتور و باتری سلولی با قابلیت خرید و فروش توان الکتریکی با SG مدل شده است که در سمت مصرف کننده به ساختمان هوشمند شامل بارهای روشنایی، دمایی و تهویه مطبوع متصل است. برای پیاده سازی سیستم مدیریت هوشمند ساختمان و همچنین در MSG برای مدیریت منابع تولید انرژی و خرید و فروش برق با SG از کنترلرهای فازی استفاده شده است. متغیرهای تصمیم گیری، قوانین کنترلرهای فازی هستند که توسط الگوریتم بهینه سازی چندهدفه (NSGAII) با در نظر گرفتن پنج تابع هدف مختلف بهینه شده اند. نتایج به دست آمده نشان دهنده قابلیت عملکرد بهتر کنترلرهای فازی در مقایسه با روش هایی است که مستقیما توان تخصیص داده شده به بارهای ساختمان را به عنوان متغیر تصمیم گیری مورد استفاده قرار داده اند.
کلید واژگان: MSG، ساختمان هوشمند، کنترلر فازی، NSGAII، بهینه سازی چندهدفهElectricity is one of the most important carriers of energy used in buildings. By introducing energy smart grids (SG) and energy micro smart grids (MSGs) alongside smart buildings, a good platform has been provided to optimize electricity production and consumption. In this paper, an MSG consists of renewable resources, diesel generators, and cell batteries in bidirectional connection with an SG is modeled, which is connected to a smart building, including lighting, temperature, and air conditioning loads on the consumer side Fuzzy controllers have been used to implement intelligent building management systems and MSG to manage power generation and sales with SG. The decision variables are fuzzy controller rules optimized by an NSGAII multi-objective optimization algorithm with five different objective functions. The results show that the fuzzy controllers work better than the methods directly using the power allocated to the building loads as the decision variable.
Keywords: MSG, Smart building, Fuzzy controller, NSGAII, Multi-objective optimization -
داشتن ابزار گرفتن مناسب و تطبیق پذیر با کارها و اجسام مختلف از ویژگی های بنیادین ربات ها در هنگام ارتباط با محیط می باشد. از این رو، برنامه ریزی و طراحی سازوکاری که در آن انگشتان دست به طور مطلوب هدایت شوند، امری حایز اهمیت است. انگشتان ربات رفتاری کاملا غیرخطی دارند و تحت تاثیر عواملی چون اصطکاک، ویژگی های فیزیکی سازوکارهای انتقال توان و تغییر جهت گیری دست، مدل سازی آن ها با دشواری هایی روبرو است. از این رو، استفاده از کنترل کننده ای که به طور مستقل از مدل عمل نماید، بسیار سودمند خواهد بود. در این مقاله، از کنترل کننده فازی تاکاگی سوگنو کانگ (TSK) که پارامترهای قسمت تالی آن به وسیله قاعده ای به روز می شوند، جهت کنترل نیرو و موقعیت انگشتان ربات برای گرفتن توپ سبک و نرم استفاده می شود. طراحی در فضای دکارتی و عدم وابستگی به مدل دینامیکی ربات از مهم ترین مزایای این روش می باشند. بنابراین ابتدا با تعیین استراتژی ای برای گرفتن توپ ساکن، مقادیر مرجع نیرو و موقعیت محاسبه می شوند. سپس عملکرد کنترل کننده فازی تطبیقی با و بدون حضور عواملی چون نویز اندازه گیری نیرو و اصطکاک مفصلی بررسی می شوند. علاوه بر این، فرآیند مهارکردن توپ متحرک در حال سقوط به 3 فاز نزدیک شدن، قفل شدن (ضربه) و نگه داشتن تقسیم بندی می شود. سپس با بررسی نتایج به دست آمده از شبیه سازی، کارآمدی این روش در انجام مراحل سه گانه یادشده نشان داده می شود.
کلید واژگان: دست ربات، گرفتن توپ نرم، کنترل کننده فازی، نویز اندازه گیری، اصطکاک مفصلیAcquiring appropriate tools adaptable to various tasks is the most fundamental feature of the robots dealing with environment. Therefore, it would be more beneficial to plan a mechanism amenable to control the robotic fingers. Since robotic fingers have completely nonlinear behavior and their modeling is associated with the difficulties arising from the factors such as friction, physical features of transmission mechanisms, and changes in hand’s orientation, adopting a model-independent method of control will be useful. In this paper, a Takagi-Sugeno-Kang (TSK) fuzzy controller, which adaptively updates its consequence parameters, is employed for position/force control of the fingertips grasping a light and soft ball. Designing in Cartesian space and being model-independent are some of the most important advantages of this method. In the first step, force and position reference values are calculated using a predetermined stationary grasping strategy. Afterward, the performance of the adaptive fuzzy TSK controller in maintaining the ball with and without the existence of force measurement noise and joint friction are evaluated. Furthermore, the process of catching a falling ball is divided into approaching, locking and holding phases. Finally, in the simulation section, it is shown that the adaptive fuzzy TSK controller is an efficient way for performing the aforementioned three phases.
Keywords: Robotic hand, grasping, fuzzy controller, measurement noise, joint friction -
International Journal of Industrial Electronics, Control and Optimization, Volume:3 Issue: 2, Spring 2020, PP 147 -158The use of renewable energy sources in microgrids has grown dramatically in recent years. The absence of a rotational mass in these microgrids and their interfaces leads to a lack of inertia and consequently, frequency and voltage instability. To cope with these dilemmas, the virtual synchronous generator (VSG) has been introduced as an effective solution. This paper first focuses on modeling a VSG using basic electrical equations. It, then, proffers a transient fuzzy controller augmented on virtual inertia’s topology. Inspired by the FACTS’ performance, the privileged specifications such as STATCOM fluctuation damping ability for major perturbations at transient times are appended to the VSG scheme by a fuzzy controller. This controller is implemented with a feedback from the system voltage angle and its derivative, as well as in frequency and its derivative. The modified coefficients of both active and reactive powers are outputs of the fuzzy system. Using the proposed fuzzy controller, the transient response of VSG-based microgrids is improved. Simplicity and ability to improve the transient response are the principal specifications of the proposed configuration. Simulation results confirm the improvement of the presented method by the introduced augmented VSG control mechanism.Keywords: FACTS, Fuzzy controller, transient performance improvement, Virtual Inertia, virtual synchronous generator (VSG)
-
This paper proposes fuzzy modeling using obtained data. Fuzzy system is known as knowledge-based or rule-bases system. The most important part of fuzzy system is rule-base. One of problems of generation of fuzzy rule with training data is inconsistence data. Existence of inconsistence and uncertain states in training data causes high error in modeling. Here, Probability fuzzy system presents to improvement the above challenge. A zero order Sugeno fuzzy model used as fuzzy system structure. At first by using clustering obtains the number of rules and input membership functions. A set of candidate amounts for consequence parts of fuzzy rules is considered. Considering each pair of training data, according which rules fires and what is the output in the pair, the amount of probability of consequences candidates are change. In the next step, eligibility probability of each consequence candidate for all rules is determined. Finally, using these obtained probability, two probable outputs is generate for each input. The experimental results show superiority of the proposed approach rather than some available well-known approaches that makes reduce the number of rule and reduce system complexity.
Keywords: Fuzzy controller, Fuzzy rule generation, Inconsistent training data -
مشخصه توان - ولتاژ در یک سیستم فتوولتائیک، مشخصه غیرخطی است. محل و مقدار نقطه ماکزیمم توان[i] (MPP) به شرایط محیطی مانند شدت نور و دمای محیط بستگی دارد. برای استخراج ماکزیمم توان به سیستمی نیاز است که شامل یک مبدل DC-DC و یک روش کنترلی است؛ به چنین سیستمی، ردیابی نقطه ماکزیمم توان[ii] (MPPT) گفته می شود که یک قسمت اساسی در سیستم فتوولتائیک است. یکی از این روش های کنترلی استفاده شده در MPPT، روش کنترل پیش بین مبتنی بر مدل[iii] (MPC) است. روش کنترل پیش بین مبتنی بر مدل با استفاده از معادلات مربوط به مبدل dc-dc، نقطه ماکزیمم توان را ردیابی می کند. در کنترل پیش بین مبتنی بر مدل، معادلات سیستم به صورت ایده آل نوشته می شوند؛ درحالی که در واقعیت و با مرور زمان، مقادیر عناصر موجود در مبدل dc تغییر کرده یا نامشخص اند. برای حل این مشکل دو راه حل وجود دارد: راه حل نخست این است که معادلات سیستم به صورت واقعی نوشته شوند؛ درنتیجه، فرمول ها بسیار پیچیده می شوند و حجم زیادی از حافظه و زمان میکروپروسسور را اشغال می کنند و درنهایت، سرعت عملکرد کنترل را کاهش می دهند. در بیشتر اوقات نیز مقادیر دقیق عناصر موجود در مدار مشخص نیستند. روش دوم، استفاده از سنسورهای اضافی است که این امر نیز باعث افزایش قیمت سیستم می شود. در این مقاله با استفاده از یک کنترلر فازی، عملکرد کنترل پیش بین مبتنی بر مدل در صورت وجود عدم قطعیت در مدل مبدل بهبود می یابد. در ضمن با استفاده از این روش، نیاز به سنسورهای اضافی برای تشخیص نامعینی عناصر موجود در مبدل DC-DC برطرف می شود. نتایج با استفاده از نرم افزار متلب (MATLAB) ارائه شده اند و عملکرد بهتر این روش را در مقایسه با روش کنترل پیش بین مبتنی بر مدل و روش کنترلر فازی مرسوم نشان می دهند.
کلید واژگان: ردیابی ماکزیمم توان، کنترل پیش بین مبتنی بر مدل، کنترل فازی، سیستم فتوولتائیکThe P-V characteristic of a photovoltaic system is a nonlinear characteristic. The location and the value of the maximum power point in a Photovoltaic (PV) system depends on environmental conditions such as the intensity of solar radiation and the ambient temperature. To extract maximum power, a system including a DC-DC converter and a control method is required. Such a system is called maximum power tracking (MPPT), which is an essential part of a photovoltaic system. Model predictive control (MPC) is a type of control method which is used in MPPT. The model-based predictive control method detects the maximum power point using the equations of the dc-dc converter. In MPC, the system equations are ideally formulated. However, the values of the elements in the dc -dc converter change over time. There are two solutions to this problem. The first is to write real system equations. As a result, the formulations become very complicated and take up a large amount of microprocessor time and memory. Also, most of the time the exact values of the elements in the circuit are unknown. The second method is the use of additional sensors, which increases the cost of the system. In this article, a Fuzzy Model Predictive Control (FMPC) method is proposed for a Cuk converter to implement MPPT in photovoltaic systems. The proposed method obtains an improved performance and eliminates the need for the actual values of the elements. The method has been simulated in the MATLAB/Simulink workspace and its performance superiority has been demonstrated by comparing it against existing MPC and FL- MPPT approaches.
Keywords: maximum power point tracking, Model predictive control, Fuzzy Controller, Photovoltaic Systems -
With the development of critical loads, power quality problem has become particularly important and poor power quality will be cause many adverse effects and the cost of many deaths will follow. To improve power quality and protection of sensitive loads against grid disturbances have been used new equipment based on power electronics similar FACTs devices, they are Custom Power. One of the most important Custom Power Device is DVR that it is used for compensation Swell and Sag voltage in the distribution network. The DVR injected voltage to compensate for the Swell and Sag voltage in distribution network. Compensation voltage accuracy depends on by its ability to design PWM, the controller and choice of filter parameters. For control of DVR can be used traditional controller, such as PI, PID and intelligent controller, such as fuzzy controller. In This paper, Fuzzy controller is used for controlling DVR in the Distribution Network.Keywords: Fuzzy controller, Sag Voltage, compensation, Custom Power Devices, DVR
-
خودکارسازی شناوری کوادکوپتر AR.Drone 2.0 که موضوعی مهم و پیش نیاز سایر خودکارسازی ها است هدف این مقاله می باشد. در این مقاله الگوریتم جدیدی به نام GSPnP برای تخمین موقعیت ربات پرنده با استفاده از تک دوربین پیشنهاد می گردد. همچنین یک کنترلر فازی بهینه موسوم به TGM برای پایدارسازی شناوری کوادکوپتر طراحی و پارامترهای بهینه کنترلر فازی تعیین می شوند. موقعیت فعلی کوادکوپتر نسبت به مارکر کتابخانه ArUco با پردازش تصاویر دوربین زیرین ربات توسط الگوریتم پیشنهادی GSPnP محاسبه و به کنترلر ارسال می شود. خروجی کنترلر بر اساس درایور ربات متعلق به سیستم عامل رباتیک (ROS) محاسبه شده و به ربات شبیه سازی شده در محیط شبیه سازی Gazebo ارسال می شود. نتایج به دست آمده نشان دهنده عملکرد دقیق تر و مطلوب تر روش GSPnP و روش کنترل فازی TGM با خطای کمتر از 30، 40 و 20 میلی متر در کنترل طول، عرض و ارتفاع نسبت به سایر روش ها، در کنترل موقعیت ربات است.کلید واژگان: کوادکوپتر AR، Drone 2، 0، شناوری خودکار، تخمین موقعیت PnP، کنترلر فازی، شبیه ساز Gazebo، سیستم عامل رباتیکAutonomous hovering of AR.Drone 2.0 quadcopter, which is an important subject and prerequisite for other autonomous UAV applications, is the goal of this paper. We propose a new method, called GSPnP, for pose estimation using only the bottom camera of the robot. Moreover, an optimal fuzzy controller, called TGM, is designed in order to stabilize the quadcopter hovering. Then, the optimal parameter values for the controller are obtained.The current position of the robot, relative to the ArUco library marker, is computed using our proposed GSPnP algorithm and the images of the bottom camera. The current position is sent to the controller and the output is computed based on the ROS AR.Drone 2.0 driver and is sent to the robot simulated in the Gazebo world. The results indicate a more accurate and desirable performance of GSPnP method and TGM fuzzy controller in controlling the robot position compared with other methods with an error of less than 30, 40, and 20 millimeters in x, y, and z directions, respectively.Keywords: Quadcopter AR.Drone 2.0, Autonomous hovering, PnP pose estimation, Fuzzy controller, Gazebo simulator, ROS
-
International Journal of Industrial Electronics, Control and Optimization, Volume:2 Issue: 3, Summer 2019, PP 197 -206In this paper, the Brain Emotional Learning Based Intelligent Controller (BELBIC) and fuzzy controller were used to control output voltage of the full bridge DC-DC converter. The converter is presented by its state space averaged model assuming that it operates in the continuous conduction mode (CCM). A comparison was also made between the results. The effectiveness of control approaches are demonstrated by the uncertainty of system parameters and acceptable load variations. The performance of the BEBLIC and fuzzy controller in controlling the output voltage of the full bridge DC-DC converter was satisfactory. Since these controllers are not designed to reduce error to zero, it is not possible to claim that the error rate is precisely zero. Compared to the fuzzy controller, the BELBIC shows negligible overshoots and fluctuations. Both controllers reach stabilization almost at once. It is, therefore, concluded that the BELBIC acts better than the fuzzy controller. Considering the uncertainty of system parameters (including inductance, capacitance, and input voltage and acceptable variations of load), BELBIC acts better than the fuzzy controller.Keywords: BELBIC, DC-DC converter, Fuzzy controller, Robustness
-
Scientia Iranica, Volume:26 Issue: 3, May-Jun 2019, PP 1736 -1748In this paper,a fuzzy analog controller circuit is provided for the inverted Pendulum problem which resulted in a simple analog circuit simply does the act of controlling without requiring to any processing structure.In other words,in case of constructing the proposed circuit,a small analog chip controls the inverted pendulum.For this purpose,the first step is the study of the dynamic model of the inverted pendulum and then a fuzzy controller is designed systematically.In the following,the number of membership functions and the formation of them are designed.In addition,the different MFs and different numbers are examined for each variable and the most efficient structure is selected as fuzzy controller.To assess efficiency of designed fuzzy controller,the controller is simulated in Simulink and then this design is implemented at transistor level in TSMC 0.18µm CMOS technology.In this work,the MFs,the circuits for realization of the knowledge-based and defuzzification circuits are designed in current mode.The proposed circuits are simulated and evaluated in Advanced Design System software based on CMOS technology.Simulation results show that the inverted pendulum is controlled with high accuracy and high speed,meanwhile the controllers have low power consumption and good robustness to outer large and fast disturbance rather than the previous works.Keywords: Fuzzy logic, Fuzzy Rules, Fuzzy Controller, Fuzzy Membership Function, PID controller, The Inverted Pendulum
-
Considering the increasing usage of the clean and renewable energies, wind energy has been saliently improved throughout the world as one of the most desired energies. Besides, most power houses and wind turbines work based on the doubly-fed induction generator (DFIG). Based on the structure and the how-ness of DFIG connection to the grid, two cases may decrease the performance of the DFIG. These two cases are known as a fault and a low-voltage in the grid. In the present paper, a hybrid method is proposed based on the multi-objective algorithm of krill and the fuzzy controller to improve the low-voltage ride through (LVRT) and the fault ride through (FRT). In this method, first by using the optimal quantities algorithm, the PI controllers’ coefficients and two variables which are equal to the demagnetize current have been calculated for different conditions of fault and low voltage. Then, these coefficients were given to the fuzzy controller. This controller diagnosed the grid condition based on the stator voltage and then it applied the proper coefficients to the control system regarding the diagnosed condition. To test the proposed method, a DFIG is implemented by taking the best advantages of the proposed method; additionally, the system performance has been tested in fault and low voltage conditions.Keywords: Wind Energy, DFIG, Krill Algorithm, Fuzzy Controller, FRT, LVRT
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.