Design and Analysis of Computer Experiments Using Polynomial Regression and Latin Hypercube Sampling in Optimal Design of PID Controller

Message:
Article Type:
Research/Original Article (بدون رتبه معتبر)
Abstract:
Computational complexity and time-consuming iteration of simulation for tuning of Proportional-Integral-Derivative (PID) controller is a common drawback in many types of existing methods. This paper aims to propose a new method for achieving an optimal design for PID gains parameters with the least number of simulation runs. To achieve this purpose, we combine polynomial regression and Latin Hypercube Sampling (LHS) in order to Design and Analyze of Computer Experiments (DACE). In this method, the LHS is performed three times to design the associated sample points for different usage that includes training sample points to fit polynomial regression as a common surrogate model; validating sample points to scale standardized residuals; grid search sample points for investigating optimal point over whole design space. To show the flexibility and applicability of the proposed method, we serve a numerical case in the tuning of PID controller for linear speed control of Direct Current (DC) motor. Four different polynomial regression fit input/output (I/O) data over separately four model’s performances that includes Integral-Square-Error (ISE), Integral-Absolute-error (IAE), Integral-Time-Square-Error (ITSE), and Integral-Time-Absolute-Error (ITAE). Comparison of the result with two existing approaches such as traditional Zeigler-Nichols method and Taguchi-Gray Relational Analysis (Taguchi-GRA) confirms the reliability and superiority of the proposed method.
Language:
English
Published:
Journal of Applied Research on Industrial Engineering, Volume:5 Issue: 2, Summer 2018
Pages:
156 to 168
magiran.com/p1882584  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!