Optimal Tuning PID Controller Parameters using Chess Algorithm Optimization for Load Frequency Control of Combined Wind-Natural Gas Power System

Abstract

Designing of proportional-integral-derivative (PID) controller, the three parameters, i.e., proportional gain, integral gain, and derivative gain, are tuned. The performance of the controller directly relies on these parameters. This thesis presents a new optimization technique based on the Chess game, which we call “Chess Algorithm; CA) for optimal tuning the parameters of PID controller for Load Frequency Control of the Wind-Natural Gas Power System. The proposed approach had many good features such as easy implementation, stable convergence characteristics, good computational efficiency, and high-quality solutions. In order to assist in estimating the performance of the proposed CSO-PID controller, many time-domain performance criterion functions were also tested. The simulation results showed that the proposed technique was indeed more efficient and robust in improving the step response of an AVR system.

การออกแบบตัวควบคุมพีไอดี ต้องทำการปรับค่าพารามิเตอร์ทั้งสามตัวของตัวควบคุม นั่นคือ อัตราขยายสัดส่วน อัตราขยายอินทิกรัล และอัตราขยายอนุพันธ์ ซึ่งสมรรถนะของการควบคุมจะขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์เหล่านี้ ในวิทยานิพนธ์นี้ นำเสนอวิธีการหาค่าที่เหมาะสมแบบใหม่ ได้แนวคิดมาจาก เกมส์หมากรุกสากล เราเรียกว่า วิธีหมากรุก (Chess Algorithm) ในการปรับค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสม ของตัวควบคุมพีไอดี การทดสอบได้ทำการออกแบบควบคุมสำหรับระบบควบคุมความถี่โหลด (Load Frequency Control; LFC) วิธีการที่นำเสนอนี้มีลักษณะเฉพาะที่ดีหลายประการ คือ ง่ายต่อการดำเนินการ คุณลักษณะการลู่เข้าสู่คำตอบที่คงตัว มีประสิทธิภาพการประมวลผลที่ดี และได้คำตอบที่มีคุณภาพสูง เพื่อที่จะประเมินคุณภาพของตัวควบคุมที่ออกแบบนี้ ได้ทำการทดสอบโดยใช้เกณฑ์ด้านสมรรถนะ (Performance Criteria) หลายแบบ ผลการทดสอบ แสดงให้เห็นว่า วิธีการที่นำเสนอนี้ มีประสิทธิภาพและคงทนในการปรับปรุงผลตอบสนองทางเวลาของระบบระบบควบคุมความถี่โหลด