Özet:

PID kontrolörler, endüstriyel süreçlerde yaygın olarak kullanılan önemli kontrol yöntemleridir. PID kazançlarının doğru ayarlanması, en yüksek sistem performansını elde etmek için kritiktir. Bu nedenle, PID kazançlarının optimizasyonu kontrol mühendisliği alanında önemli bir araştırma konusudur. Bu çalışmada, PID kontrolör kazançları meta-sezgisel optimizasyon yöntemleri kullanılarak otomatik olarak ayarlanmıştır. Bu yöntemler, farklı optimizasyon tekniklerine dayalı olarak PID kontrolör kazançlarının optimum değerlerini hesaplamak için yinelemeli (iteratif) bir yaklaşım kullanır. Yapay zeka ile kontrol sistemleri arasındaki etkileşim, farklı disiplinler arasında çok boyutlu bir yaklaşım gerektirir. Çalışmada, PID kazançlarını belirlemek için Parçacık Sürüsü Optimizasyonu, Gri Kurt Optimizasyonu, Balina Optimizasyon Algoritması, Ateşböceği Algoritması, Harris Şahini Optimizasyonu, Yapay Sinek Kuşu Algoritması ve Afrika Akbabası Optimizasyon Algoritması uygulanmıştır. Simülasyonda, insansız serbest yüzen denizaltı aracının dinamik denklemine basamak (step) girdisi uygulanmıştır. Uygunluk fonksiyonu (fitness function); kontrolör hata kareleri integrali, yerleşme zamanı ve maksimum yüzde aşım değerlerine göre belirlenmiştir. Ayrıca seçilen algoritmaların optimizasyon süreleri de uygunluk fonksiyonuna dayalı olarak değerlendirilmiştir. Deneysel sonuçlar; Yapay Sinek Kuşu Algoritması, Gri Kurt Optimizasyonu ve Parçacık Sürüsü Optimizasyonu’nun önemli bir performans gösterdiğini sunmaktadır. Bu durum, PID kazanç optimizasyonunda meta-sezgisel yöntemleri kullanmanın genel sistem performansını artırdığının altını çizmektedir.