Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Designing a cascaded exponential PID controller via starfish optimizer for DC motor and liquid level systems

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27240%2F25%3A10259262" target="_blank" >RIV/61989100:27240/25:10259262 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/61989100:27730/25:10259262

  • Výsledek na webu

    <a href="https://www.nature.com/articles/s41598-025-28145-9" target="_blank" >https://www.nature.com/articles/s41598-025-28145-9</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41598-025-28145-9" target="_blank" >10.1038/s41598-025-28145-9</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Designing a cascaded exponential PID controller via starfish optimizer for DC motor and liquid level systems

  • Popis výsledku v původním jazyce

    In this study, a novel cascaded exponential proportional-integral-derivative (exp-PID) controller tuned by the starfish optimization algorithm (SFOA) is proposed for enhancing the transient and steady-state performance of nonlinear dynamic systems. The design objective is to achieve improved adaptability, robustness, and precision under varying operating conditions and external disturbances. The exponential PID structure introduces nonlinear modulation in the proportional and derivative components, enabling smoother control action and superior damping characteristics compared to conventional PID and fractional-order PID designs. The proposed SFOA-based exp-PID controller is validated on two benchmark systems: a DC motor speed control system and a three-tank liquid-level process. Across multiple independent trials, the controller achieved outstanding results, with the DC motor system attaining a rise time of 0.0039 s, settling time of 0.0083 s, and zero overshoot, while the three-tank system reached a rise time of 1.72 s, settling time of 2.47 s, overshoot of 1.5%, and steady-state error of 9.22 x 10(-)(5)%. Comparative analyses with recently developed algorithms (including the flood algorithm, greater cane rat algorithm, mantis search algorithm, and dandelion optimizer) as well as previously reported methods demonstrate the superior convergence behavior, stability, and accuracy of the proposed controller. Statistical evaluations further confirm the method&apos;s robustness and consistent performance across repeated runs.

  • Název v anglickém jazyce

    Designing a cascaded exponential PID controller via starfish optimizer for DC motor and liquid level systems

  • Popis výsledku anglicky

    In this study, a novel cascaded exponential proportional-integral-derivative (exp-PID) controller tuned by the starfish optimization algorithm (SFOA) is proposed for enhancing the transient and steady-state performance of nonlinear dynamic systems. The design objective is to achieve improved adaptability, robustness, and precision under varying operating conditions and external disturbances. The exponential PID structure introduces nonlinear modulation in the proportional and derivative components, enabling smoother control action and superior damping characteristics compared to conventional PID and fractional-order PID designs. The proposed SFOA-based exp-PID controller is validated on two benchmark systems: a DC motor speed control system and a three-tank liquid-level process. Across multiple independent trials, the controller achieved outstanding results, with the DC motor system attaining a rise time of 0.0039 s, settling time of 0.0083 s, and zero overshoot, while the three-tank system reached a rise time of 1.72 s, settling time of 2.47 s, overshoot of 1.5%, and steady-state error of 9.22 x 10(-)(5)%. Comparative analyses with recently developed algorithms (including the flood algorithm, greater cane rat algorithm, mantis search algorithm, and dandelion optimizer) as well as previously reported methods demonstrate the superior convergence behavior, stability, and accuracy of the proposed controller. Statistical evaluations further confirm the method&apos;s robustness and consistent performance across repeated runs.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    20200 - Electrical engineering, Electronic engineering, Information engineering

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/TN02000025" target="_blank" >TN02000025: Národní centrum pro energetiku II</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Scientific Reports

  • ISSN

    2045-2322

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    15

  • Číslo periodika v rámci svazku

    1

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    23

  • Strana od-do

    1-23

  • Kód UT WoS článku

    001647750200002

  • EID výsledku v databázi Scopus