• 发布时间：2022年6月10日

基于新型增强型阿奎拉优化器的自动电压调节器的有效控制设计方法

• Serdar Ekinci ORCID: orcid.org/0000-0002-7673-25531,
• Davut Izci ORCID: orcid.org/0000-0001-8359-08752,
• Erdal Eker ORCID: orcid.org/0000-0002-5470-83843&
• Laith Abualigah ORCID: orcid.org/0000-0002-2203-45494,5

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摘要

本文介绍了一种新的元启发式算法，它加强了最近提出的一种名为Aquila优化器（AO）的优化器。增强的AO(enAO)算法是通过采用新的修正的基于反对的学习(OBL)机制和Nelder-Mead(NM)简单搜索方法构建的。新的修正的OBL帮助AO进一步多样化，而NM方法则提高了强化程度。通过采用CEC 2019测试套件中具有挑战性的基准函数，首先证明了enAO算法比原始AO算法具有更多的非凡能力。构建的enAO算法被建议用于设计自动电压调节器（AVR）系统中使用的PID加二阶导数（PIDD2）控制器。为了达到更好的效率，本文还提出了一个新的目标函数。最初，所提出的enAO-PIDD2方法被证明在瞬态和频率响应以及鲁棒性和干扰抑制方面优于其他现有的和性能最好的PID、分数阶PID（FOPID）、PID加速（PIDA）和用不同实用算法调整的PIDD2控制器。此外，所提出的方法的优越性能也通过使用过去六年中报告的其他可用技术对AVR系统进行了比较。

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参考文献

• Abdel-Basset M, Mohamed R, Mirjalili S (2021) 一种新的鲸鱼优化算法与Nelder-Mead单线程相结合，用于多目标优化问题。Knowledge-Based Syst 212:106619.doi.org/10.1016/j.k…

  文章来源：谷歌学者

• Abualigah L, Diabat A, Elaziz MA (2021a) 通过基于反对的学习和Levy飞行分布来改进粘液霉算法，实现全局优化，并在实际工程问题中取得进展。J Ambient Intell Humaniz Comput.doi.org/10.1007/s12…

  文章来源：谷歌学者

• Abualigah L, Diabat A, Mirjalili S et al (2021b) The arithmetic optimization algorithm.Comput Methods Appl Mech Eng 376:113609.doi.org/10.1016/j.c…

  MathSciNet Article MATH Google Scholar

• Abualigah L, Yousri D, Abd Elaziz M et al (2021c) Aquila Optimizer: a novel meta-heuristic optimization algorithm.Comput Ind Eng 157:107250.doi.org/10.1016/j.c…

  文章来源：谷歌学者

• AlRassas AM, Al-qaness MAA, Ewees AA et al (2021) Optimized ANFIS model using aquila optimizer for oil production forecasting.Processes 9:1194.doi.org/10.3390/pr9…

  文章来源：谷歌学者

• Altbawi SMA, Bin MAS, Jumani TA et al (2021) Optimal design of fractional order PID controller based automatic voltage regulator system using gradient based optimization algorithm.J King Saud Univ - Eng Sci.doi.org/10.1016/j.j…

  文章来源：谷歌学者

• Ayas MS (2019) Design of an optimized fractional high-order differential feedback controller for an AVR system.Electr Eng 101:1221-1233.doi.org/10.1007/s00…

  文章来源：谷歌学者

• Ayas MS, Sahin E (2021) 用于自动电压调节器的带分数滤波器的FOPID控制器。Comput Electr Eng 90:106895.doi.org/10.1016/j.c…

  文章来源：谷歌学者

• Bhullar AK, Kaur R, Sondhi S (2020a) 使用基于距离和利维飞行的乌鸦搜索算法优化AVR系统的分数阶控制器。IETE J Res.doi.org/10.1080/037…

  文章来源：谷歌学者

• Bhullar AK, Kaur R, Sondhi S (2020b) 用于AVR优化的强化乌鸦搜索算法。软计算24:11957-11987。https://doi.org/10.1007/s00500-019-04640-w

  文章来源：谷歌学者

• Bingul Z, Karahan O (2018) 使用布谷鸟搜索算法对AVR系统的PID控制器进行优化设计的新型性能准则方法。J Franklin Inst 355:5534-5559.doi.org/10.1016/j.j…

  MathSciNet 文章 MATH 谷歌学者

• Bourouba B, Ladaci S, Schulte H (2019) 使用蚁狮优化器对AVR系统的分数阶PIλDμ控制器进行优化设计。IFAC-PapersOnLine 52:200–205.doi.org/10.1016/j.i…

  文章来源：谷歌学者

• Celik E (2018) 将随机分形搜索算法纳入自动电压调节器系统的PID控制器的有效设计。Neural Comput Appl 30:1991-2002.doi.org/10.1007/s00…

  文章来源：谷歌学者

• Çelik E, Durgut R (2018) 通过修改成本函数和共生有机体搜索算法提高自动电压调节器的性能。Eng Sci Technol an Int J 21:1104-1111.doi.org/10.1016/j.j…

  文章来源：谷歌学者

• Çelik E, Öztürk N (2018) 混合共生生物搜索和模拟退火技术应用于自动电压调节器的PID控制器的有效设计。Soft Comput 22:8011-8024.doi.org/10.1007/s00…

  文章来源：谷歌学者

• Chatterjee S, Mukherjee V (2016) 使用基于教学的优化技术的自动电压调节器的PID控制器。Int J Electr Power Energy Syst 77:418-429. https://doi.[org/10.1016/j.ijepes.2015.11.010](doi.org/10.1016/j.i…)

  文章来源：谷歌学者

• Chen C, Yu L (2020) 混合蚁狮优化器与改进的Nelder-Mead算法通过改进加权跟踪套索正则化用于结构损伤检测。Adv Struct Eng 23:468-484.doi.org/10.1177/136…

  文章来源：谷歌学者

• Demirören A, Ekinci S, Hekimoğlu B, Izci D (2021) 基于对立面的人工电场算法及其在不稳定磁球悬挂系统FOPID控制器设计中的应用。Eng Sci Technol an Int J 24:469-479.doi.org/10.1016/j.j…

  文章来源：谷歌学者

• Dhargupta S, Ghosh M, Mirjalili S, Sarkar R (2020) Selective opposition based grey wolf optimization.Expert Syst Appl 151:11389.doi.org/10.1016/j.e…

  文章来源：谷歌学者

• Duman S, Yörükeren N, Altaş IH (2016) 用于确定自动电压调节器系统中控制器参数的重力搜索算法。Turkish J Electr Eng Comput Sci 24:2387-2400.doi.org/10.3906/elk…

  文章来源：谷歌学者

• Ekinci S, Hekimoglu B (2019) 改进的肾脏启发算法方法，用于调整AVR系统中的PID控制器。IEEE Access 7:39935-39947.doi.org/10.1109/ACC…

  文章来源：谷歌学者

• Ekinci S, Demiroren A, Zeynelgil H, Hekimoğlu B (2020a) An opposition-based atom search optimization algorithm for automatic voltage regulator system.J Fac Eng Archit Gazi Univ 35:1141-1158.doi.org/10.17341/ga…

  文章来源：谷歌学者

• Ekinci S, Izci D, Hekimoğlu B (2021a) Optimal FOPID speed control of DC motor via opposition based hybrid manta ray foraging optimization and simulated annealing algorithm.Arab J Sci Eng 46:1395-1409.doi.org/10.1007/s13…

  文章来源：谷歌学者

• Ekinci S, Izci D, Kayri M (2021b) 使用新的改进的鳐鱼觅食优化法为磁悬浮系统设计有效的控制器。Arab J Sci Eng.doi.org/10.1007/s13…

  文章来源：谷歌学者

• Ekinci S, Izci D, Hekimoglu B (2020b) Henry gas solubility optimization algorithm based FOPID Controller Design for Automatic Voltage Regulator.In:国际电气、通信和计算机工程会议（ICECCE）。IEEE, pp 1-6

• Elsisi M (2020a) 基于元启发式算法的风能转换系统稳健PID控制器的新设计。风能23:391-403。https://doi.org/10.1002/we.2439

  文章来源：谷歌学者

• Elsisi M (2020b) 基于新修改的多轨制优化算法的非线性模型预测控制器的优化设计。Int J Intell Syst 35:1857-1878.doi.org/10.1002/int…

  文章来源：谷歌学者

• Elsisi M (2021) Optimal design of non-fragile PID controller.Asian J Control 23:729-738.doi.org/10.1002/asj…

  文章来源：谷歌学者

• Elsisi M (2022) 基于反对和准学习方法的改进型灰狼优化器的优化：案例研究包括视觉系统在内的自主车辆。Artif Intell Rev.doi.org/10.1007/s10…

  文章来源：谷歌学者

• Elsisi M, Tran M-Q, Hasanien HM et al (2021) 基于优化算法的自动电压调节器的鲁棒性模型预测控制范式，对抗不确定性。Mathematics 9:2885.doi.org/10.3390/mat…

  文章来源：谷歌学者

• Gong C (2019) Jaya Algorithm-optimized PID controller for AVR system.In:Xhafa F, Patnaik S, Tavana M (eds) Advances in Intelligent Systems and Computing.Springer International Publishing, Cham, pp 382-393

  谷歌学者

• Gozde H (2020) 基于元启发式优化的自动电压调节系统的鲁棒性2DOF状态反馈PI控制器。ISA Trans 98:26-36.doi.org/10.1016/j.i…

  文章来源：谷歌学者

• Guvenc U, Yigit T, Isik AH, Akkaya I (2016) 基于生物地理学优化的自动电压调节系统的性能分析。土耳其J Electr Eng Comput Sci 24:1150-1162

  文章 谷歌学者

• Hekimoğlu B (2019) 基于正余弦算法的自动电压调节器系统的优化。Trans Inst Meas Control 41:1761-1771.doi.org/10.1177/014…

  文章来源：谷歌学者

• Hekimoğlu B, Ekinci S (2018) Grasshopper优化算法用于自动电压调节器系统。In: 2018 5th International Conference on Electrical and Electronics Engineering, ICEEE 2018. pp 152-156

• Houssein EH, Mahdy MA, Fathy A, Rezk H (2021) 基于反对式学习的改良型海洋捕食者算法，用于跟踪阴影光伏系统的全球MPP。Expert Syst Appl 183:115253.doi.org/10.1016/j.e…

  文章来源：谷歌学者

• Ismail MM, Bendary AF, Elsisi M (2020) 混合系统光伏/风电池与蓄电池的电池充电管理控制器的优化设计。Int J Power Energy Convers 11:412.doi.org/10.1504/IJP…

  文章来源：谷歌学者

• Izci D, Ekinci S (2021) 用于有效设计比例-积分-导数控制器的粘液霉算法的性能比较分析。Electrica 21:151–159.doi.org/10.5152/ele…

  文章来源：谷歌学者

• Izci D, Ekinci S, Kayri M, Eker E (2021) 基于PID控制和Bode理想传递函数的汽车巡航控制系统优化设计的新型改进算术优化算法。Evol Syst.doi.org/10.1007/s12…

  文章来源：谷歌学者

• Izci D, Ekinci S, Zeynelgil HL, Hedley J (2022a) 用于直流电动机和自动电压调节器系统的一种新型改进的粘液霉算法的性能评估。Trans Inst Meas Control 44:435-456.doi.org/10.1177/014…

  文章来源：谷歌学者

• Izci D, Hekimoğlu B, Ekinci S (2022b) 一种新的基于人工生态系统的优化与Nelder-Mead方法相结合的降压转换器的PID控制器设计。Alexandria Eng J 61:2030-2044.doi.org/10.1016/j.a…

  文章来源：谷歌学者

• Izci D, Ekinci S, Eker E, Kayri M (2020) Improved Manta Ray Foraging Optimization Using Opposition-based Learning for Optimization Problems.In: 2020 International Congress on Human-Computer Interaction, Optimization and Robotic Applications (HORA).IEEE, pp 1-6

• Jaradat MA, Sawaqed LS, Alzgool MM (2020) 使用线性递减权重的粒子群优化血糖水平的PIDD2-FLC的优化。Biomed Signal Process Control 59:101922.doi.org/10.1016/j.b…

  文章来源：谷歌学者

• Jumani TA, Mustafa MW, Hussain Z et al (2020) Jaya优化算法用于基于分数阶PID的自动电压调节器系统的瞬态响应和稳定性增强。Alexandria Eng J 59:2429-2440.doi.org/10.1016/j.a…

  文章来源：谷歌学者

• Khan IA, Alghamdi AS, Jumani TA et al (2019) Salp Swarm optimization algorithm based fractional order PID controller for dynamic response and stability enhancement of an automatic voltage regulator system.Electronics 8:1472.doi.org/10.3390/ele…

  文章来源：谷歌学者

• Kiran HU, Tiwari SK (2021) Hybrid BF-PSO Algorithm for Automatic Voltage Regulator System.在。Gupta D, Khanna A, Bhattacharyya S, et al. (eds) Advances in Intelligent Systems and Computing.新加坡Springer公司，新加坡，第145-153页

• Kose E (2020) 用基于树种算法的PID控制器对AVR系统进行优化控制。IEEE Access 8:89457-89467.doi.org/10.1109/ACC…

  文章 谷歌学者

• Kumar M, Hote YV (2021a) 基于最大灵敏度约束系数图法的PIDA控制器设计：应用于孤立的微电网的负载频率控制。Electr Eng.doi.org/10.1007/s00…

  文章来源：谷歌学者

• Kumar M, Hote YV (2021b) 非线性双转子TITO空气动力学系统的PIDD2控制器的实时性能分析。J Intell Robot Syst 101:55.doi.org/10.1007/s10…

  文章来源：谷歌学者

• Lagarias JC, Reeds JA, Wright MH, Wright PE (1998) Nelder-Mead简单方法在低维度上的收敛特性。SIAM J Optim 9:112-147.doi.org/10.1137/S10…

  MathSciNet Article MATH Google Scholar

• Lahcene R, Abdeldjalil S, Aissa K (2017) 使用模拟退火优化算法对AVR系统的分数阶PID控制器进行优化调整。In: 2017 5th International Conference on Electrical Engineering - Boumerdes (ICEE-B).IEEE, pp 1-6

• Li X, Wang Y, Li N et al (2017) Optimal fractional order PID controller design for automatic voltage regulator system based on reference model using particle swarm optimization.Int J Mach Learn Cybern 8:1595-1605.doi.org/10.1007/s13…

  文章来源：谷歌学者

• Mandal B, Roy PK (2013)使用基于准对偶教学学习的优化无功功率调度。Int J Electr Power Energy Syst 53:123-134. https://doi.[org/10.1016/j.ijepes.2013.04.011](doi.org/10.1016/j.i…)

  文章来源：谷歌学者

• Micev M, Ćalasan M, Oliva D (2020) Fractional order PID controller design for an AVR system using chaotic yellow saddle goatfish algorithm.Mathematics 8:1182.doi.org/10.3390/mat…

  文章来源：谷歌学者

• Micev M, Ćalasan M, Ali ZM et al (2021a) 使用混合模拟退火-鳐鱼觅食优化算法对自动电压调节控制器进行优化设计。Ain Shams Eng J 12:641-657。https://doi.org/10.1016/j.asej.2020.07.010

  文章来源：谷歌学者

• Micev M, Ćalasan M, Oliva D (2021b) 使用平衡优化算法对自动电压调节系统控制器进行设计和稳健性分析。Comput Electr Eng 89:106930.doi.org/10.1016/j.c…

  文章来源：谷歌学者

• Mokeddem D, Mirjalili S (2020) 改进的鲸鱼优化算法应用于自动电压调节器系统的PID加二阶导数控制器设计。J Chinese Inst Eng 43:541-552.doi.org/10.1080/025…

  文章来源：谷歌学者

• Mosaad AM, Attia MA, Abdelaziz AY (2018) 使用现代优化技术对AVR控制器进行性能比较分析。Electr Power Components Syst 46:2117-2130.doi.org/10.1080/153…

  文章来源：谷歌学者

• Mosaad AM, Attia MA, Abdelaziz AY (2019) Whale optimization algorithm to tune PID and PIDA controllers on AVR system.Ain Shams Eng J 10:755-767.doi.org/10.1016/j.a…

  文章来源：谷歌学者

• Nelder JA, Mead R (1965) A simplex method for function minimization.Comput J 7:308-313.doi.org/10.1093/com…

  MathSciNet Article MATH Google Scholar

• Oliva D, Esquivel-Torres S, Hinojosa S et al (2021) Opposition-based moth swarm algorithm.Expert Syst Appl 184:115481.doi.org/10.1016/j.e…

  文章来源：谷歌学者

• Pachauri N (2020) Water cycle algorithm-based PID controller for AVR.COMPEL - Int J Comput Math Electr Electron Eng 39:551-567. https://doi.[org/10.1108/COMPEL-01-2020-0057](doi.org/10.1108/COM…)

  文章来源：谷歌学者

• Padiachy V, Mehta U, Azid S et al (2021) 用于自动电压调节的两度自由分数PI方案。Eng Sci Technol an Int J.doi.org/10.1016/j.j…

  文章来源：谷歌学者

• Paliwal N, Srivastava L, Pandit M (2021) 用于自动电压调节系统的平衡优化器调整的新型FOPID-DN控制器。Int Trans Electr Energy Syst.doi.org/10.1002/205…

  文章来源：谷歌学者

• Price K V, Awad NH, Ali MZ, Suganthan PN (2018) 100位数挑战特别会议和单目标数值优化竞赛的问题定义和评价标准。In:技术报告。Nanyang Technological University

• Raju M, Saikia LC, Sinha N (2016) Automatic generation control of a multi area system using ant lion optimizer algorithm based PID plus second order derivative controller.Int J Electr Power Energy Syst 80:52-63.doi.org/10.1016/j.i…

  文章来源：谷歌学者

• Rizk-Allah RM, Hassanien AE (2022) A hybrid Harris hawks-Nelder-Mead optimization for practical nonlinear ordinary differential equations.Evol Intell 15:141-165.doi.org/10.1007/s12…

  文章来源：谷歌学者

• Sahib MA (2015) A novel optimal PID plus second order derivative controller for AVR system.Eng Sci Technol an Int J 18:194-206.doi.org/10.1016/j.j…

  文章 谷歌学者

• Shekhawat S, Saxena A (2020) 基于反对派学习的智能乌鸦搜索算法的开发和应用。ISA Trans 99:210-230.doi.org/10.1016/j.i…

  文章来源：谷歌学者

• Sikander A, Thakur P (2020) A new control design strategy for automatic voltage regulator in power system.ISA Trans 100:235-243.doi.org/10.1016/j.i…

  文章 谷歌学者

• Sikander A, Thakur P, Bansal RC, Rajasekar S (2018) 设计电力系统中自动电压调节器的基于布谷鸟搜索的FOPID控制器的新型技术。Comput Electr Eng 70:261-274.doi.org/10.1016/j.c…

  文章来源：谷歌学者

• Tang Y, Zhao L, Han Z等(2016) 通过帝国主义竞争算法为自动电压调节器系统设计最佳灰色PID控制器。Int J Mach Learn Cybern 7:229-240.doi.org/10.1007/s13…

  文章来源：谷歌学者

• Tizhoosh HR (2005) Opposition-Based Learning:机器智能的一个新方案。In:International Conference on Computational Intelligence for Modelling, Control and Automation and International Conference on Intelligent Agents, Web Technologies and Internet Commerce（CIMCA-IAWTIC'06）。IEEE, pp 695-701

• Verma M, Sreejeth M, Singh M (2021) 应用混合元启发式技术研究铁芯材料和铁芯沟槽对表面镶嵌式PMSM性能的影响。Arab J Sci Eng.doi.org/10.1007/s13…

  文章来源：谷歌学者

• Wang H, Wu Z, Rahnamayan S等人(2011) 使用基于广义反对的学习来增强粒子群优化。Inf Sci (ny) 181:4699-4714.doi.org/10.1016/j.i…

  MathSciNet 文章 谷歌学者

• Wang S, Jia H, Abualigah L et al (2021a) An improved hybrid aquila optimizer and harris hawks algorithm for solving industrial engineering optimization problems.Processes 9:1551.doi.org/10.3390/pr9…

  文章来源：谷歌学者

• Wang W, Xu L, Chau K et al (2021b) 一种用于工程优化的基于正交反对的学习型阴阳对优化算法。Eng Comput.doi.org/10.1007/s00…

  文章来源：谷歌学者

• Yu X, Xu W, Li C (2021) 基于对立面学习的全局优化灰狼优化器.Knowledge-Based Syst 226:107139.doi.org/10.1016/j.k…

  文章来源：谷歌学者

• Zhao X, Feng S, Hao J et al (2021) Neighborhood opposition-based differential evolution with Gaussian perturbation.Soft Comput 25:27-46.doi.org/10.1007/s00…

  文章来源：谷歌学者

• Zheng R, Jia H, Abualigah L et al (2021) Deep ensemble of slime mold algorithm and arithmetic optimization algorithm for global optimization.Processes 9:1774.doi.org/10.3390/pr9…

  文章来源：谷歌学者

• Zhou Y, Miao F, Luo Q (2019a) Symbiotic organisms search algorithm for optimal evolutionary controller tuning of fractional fuzzy controllers.Appl Soft Comput 77:497-508.doi.org/10.1016/j.a…

  文章来源：谷歌学者

• Zhou Y, Zhang J, Yang X, Ling Y (2019b) 基于水波优化的自动调压系统PID控制器的优化。Inf Technol Control 48:160-171.doi.org/10.5755/j01…

  文章来源：谷歌学者

• Zhou G, Li J, Tang Z et al (2020) An improved spotted hyena optimizer for PID parameters in an AVR system.Math Biosci Eng 17:3767-3783.doi.org/10.3934/mbe…

  文章 MATH 谷歌学者

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作者信息

作者和工作单位

1. 巴特曼大学计算机工程系，巴特曼，72100，土耳其

   塞尔达-艾金奇

2. 巴特曼大学电子与自动化系，巴特曼，72060，土耳其

   达武特-伊兹奇

3. 土耳其Mus Alparslan大学社会科学职业学院，Mus，土耳其

   埃达尔-埃克尔

4. 安曼阿拉伯大学计算机科学和信息学系，安曼，11953，约旦

   拉伊特-阿布利加

5. 马来西亚国家大学计算机科学学院，11800，Pulau Pinang，马来西亚

   Laith Abualigah

作者

1. Serdar Ekinci

   查看作者的出版物

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2. Davut Izci

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3. Erdal Eker

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4. 拉伊特-阿布利加

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通讯作者

通讯作者：Davut Izci。

伦理声明

利益冲突

作者声明，他们没有利益冲突。

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Ekinci, S., Izci, D., Eker, E.*et al.*基于新型增强型阿奎拉优化器的自动电压调节器的有效控制设计方法。Artif Intell Rev（2022）。doi.org/10.1007/s10…

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关键词

• 增强型Aquila优化器
• 基于对立面的学习
• Nelder-Mead单线搜索法
• 自动电压调节器
• 控制器设计