Der Cuckoo-Suche-Algorithmus angewendet auf die Optimierung von Fuzzy-Logik-Steuerungsparametern

Bei der Gestaltung von Steuerungssystemen spielt die Abstimmung der Reglerparameter eine grundlegende Rolle für die Leistung sowohl in transienten als auch in stationären Regimen. Aus dieser Perspektive wurde die Abstimmung der Reglerparameter mit Störungs- und Beobachtungsmethoden, rechnergestützten Werkzeugen auf der Grundlage von Optimierungsalgorithmen für Systeme mit geringer Komplexität und neuerdings mit metaheuristischen Algorithmen für hochkomplexe Systeme mit verbesserten Abstimmungsverfahren durchgeführt, die den Betrieb und die Stabilität der Systeme garantieren. Daher haben avantgardistische Optimierungsalgorithmen, die die Evolution selbstorganisierender biologischer Systeme nachahmen – auch als metaheuristische naturinspirierte Algorithmen bezeichnet – aufgrund ihres großen Potenzials zur Lösung von Optimierungsproblemen eine hohe Relevanz erlangt. Daher wurde der Cuckoo-Suche-Algorithmus (CS), ein sehr vielversprechender und fast neu entwickelter naturinspirierter Algorithmus, bei der Gestaltung und Optimierung von Fuzzy-Logic-Regler-Systemen (FLC) aufgrund seines großen Potenzials eingesetzt. Insbesondere untersucht dieses Kapitel die Anwendung des CS-Algorithmus zur Abstimmung der Reglerparameter in zwei verschiedenen Fallstudien. Der erste Fall ist mit der FLC-Parameterabstimmung eines nichtlinearen magnetischen Levitationssystems verbunden, und die zweite Fallstudie bezieht sich auf die FLC-Optimierung des Energiemanagementsystems eines Wohnmikronetzes. Simulationsresultate werden bereitgestellt, um die Eigenschaften der optimierten Regler für die beiden Fälle zu betonen und zu analysieren und gegenüber anderen konventionelleren Techniken zu vergleichen. Die erzielten Ergebnisse zeigen, dass die Anpassung der FLC-Parameter, die durch den CS-Algorithmus durchgeführt wird, effizient ist und die Leistung der beiden FLC verbessert, was den CS-Algorithmus zu einer leistungsstarken Alternative für die Durchführung der Reglerparameterabstimmung in modernen Steuerungssystemen macht.