I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   16 ,   N o .   1 O c t o be r   2 01 9 ,   pp .   16 5 ~ 17 5   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 6 .i 1 . pp16 5 - 17 5             165       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   A d v a n c e d   o p t i m a l   b y   PSO - PI   f o r   D C   m o t o r       S al am   Wal e y   S h n e e n ,   A b b as   Zgh ai r   S a l m an ,   Q u s ay  A .   J aw ad ,   H ai d e r   S h ar e e f   U ni v e r s i t y   o f   T e c hno l ogy / B a g hda d,   I r a q       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e J a 3,   20 19   R e v i s e A pr   6 ,   2019   A c c e pt e M a y   1 ,   20 1 9       I nt e r e s t   i t he   dr i v e   s y s t e m ,   i t   us e i m a ny   a ppl i c a t i o ns   i s   i nc r e a s i ng   da y   b y   da y .   T he r e f o r e ,   m a ny   r e s e a r c he r s   ha v e   f o c us e o t he   a na l y s e s ,   d e s i g a nd   c o nt r o l   o f   t he s e   s y s t e m s .   I t h i s   s t udy ,   O pt i m a l   f o r   D c   m o t o r   i d r i v e   s y s t e m   c o nt r o l   s t r a t e gy   pr o po s e f o r   P S O - P I   a nd  f uz z y   l o g i c   c o nt r o l l e r   ( F L C )   ba s e d   D c   m o t o r   i dr i v e   s y s t e m .   I o r de r   t o   t e s t   dy na m i c   pe r f o r m a nc e   o f   P S O - P I   ba s e dr i v e   S y s t e m ,   s i m ul a t i o s t u dy   c a r r i e o ut   by   M A T L A B / S i m ul i nk .   T he   r e s u l t s   o bt a i ne f r o m   t he   P S O - P I   ba s e d r i v e   s y s t e m   a r e   no t   o nl y   s upe r i o r   i t he   r i s e   t i m e ,   s e t t l i ng   t i m e   a n o v e r s ho o t   but   c a pr e v e nt   f r o m   v o l t a g e   a nd   ha s   i m p r o v e po w e r   qua l i t y .     Ke y w or ds :   D m o t o r   F L C   P c o n t r o l l e r   PSO     C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   S a l a m   W a l e y   S hn e e n , ,     E n e rgy   a n d   R e n e w a b l e   E n e r gi e s   T e c hn o l o g y   Ce n t e r ,   U n i v e r s i t y   of   T e c hn o l o g y / B a gh d a d ,   I ra q ,   52  I n d us t r y   s t r e e t ,   B a g h da d,   I r a q.   E m a i l :   s a l a m _w a l e y 73@ y a h o o . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N   In c r e a s i ng  o r i e n t a t i o n   f o r   t h e   us e   of   D c   m o t o r   i n   i n du s t r y   f o r   m a n y   e l e c t r i c a l   a ppl i c a t i o n s ,   E V , E l e v a t o r,   R o bo t   . e t c .   [1 - 3] .   A   w a y   c o n t r o l l e (P I)  i n   a dd i t i o t o   t h e   c o nt r o l l e i nt e g r a l   r e l a t i v e   fo r m ul a t e a n i m p l e m e nt e d,   us i ng  s pe e c o n t r o l   d r i v e   s y s t e m   a n a   pi l o t   p ha s e .   W hi l e   t h e   n e w   s t ra t e gy   pr o m o t e s   t r a d i t i o n a l   P c o n t r o l   pe r f o r m a n c e   t a   l a rge   e xt e n t ,   a nd  p rov e s   t b e   a   m o de l - f r e e   a ppr o a c h   c o m pl e t e l y ,   i t   a l s o   ke e ps   t h e   s t ruc t u r e   a nd  f e a t u r e s   o f   a   s i m pl e   P c o nt r o l l e r   [4 - 5] . T h e   us e   c o n s o l e s   m o d e   i n s t e a o f   F uz z y - P c o n t r o l   t o   i m p r o v e   t h e   pe r f o r m a n c e   of   e n gi n e s .   T o   c o n t r o l   t h e   s pe e o f   m o t o r   us i n g   f uz z y   l o gi c   (F L )   a pp r o a c l e a ds   t o   a   s pe e c o n t r o l   t o   i m p r o v e   t h e   dy n a m i c   b e h a v i o r   o f   t h e   m o t o r   d ri v e   s y s t e m   a n i m m u n e   di s o r de r s   t o   dow n l o a a n pa ra m e t e r   v a ri a t i o n s   [6 - 7].   I n   t h e   d r i v e   s y s t e m s ,   a n ga i n s   f r o m   t h e   t ra di t i o na l   c a n t   us ua l l y   be   s e t   i n   p r o po r t i o n - i n t e g ra l   (P I)  c o nt r o l l e r   b e c a us e   o f   m e c h a ni c a l   r e s o n a n c e .   A s   a   r e s ul t ,   pe r f o r m a n c e   de g r a d a t i o n   c o n t r o l .   I n   o u r   w o r de s c r i b e i t h i s   p a pe r,   ha v e   be e n   a do pt e a n f uz z y   l o gi c   c o n t r o l l e r   (F L C)  f o r   us e   i n   d ri v e   s y s t e m s   i n   o rde r   t o   i m p r o ve   t h e   pe r f o r m a n c e   of   t h e   D M o t o r   c o n t r o l .   T h e   pr o po s e F L h a s   b e e n   c o m pa r e w i t h   t ra d i t i o n a l   P c o n t r o l   w i t h   r e s pe c t   t o   t h e   D M o t o r   of   r e s po n s e   [8 - 9].   S i m ul a t i o a n d   e xpe ri m e n t a l   r e s ul t s   ha v e   pr o v e t ha t   F L w a s   p r o po s e i s   s upe r i o t o   t h e   t r a d i t i o n a l   P I .   T h i s   F L c a n   b e   a   goo s o l ut i o n   f o r   t h e   h i g h - pe r f o r m a n c e   D M o t o r   s y s t e m s .   A   m o de rn   a pp r o a c h   t o   c o n t r o l   t h e   s pe e of  l o a us i n pa rt i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o n   (P S O t o   i m p r o v e   t h e   a l go r i t h m   p a r a m e t e r s   o b s e r v e r   P I - S i m ul a t e   t h e   s y s t e m   un de r   di f f e r e n t   o pe ra t i ng  y e a r   c o n d i t i o n s   i s   p r e p a r e a n t h e   e xpe r i m e n t a l   s e t up .   U s e   P S O   a l go ri t hm   a nd  o pt i m i z a t i o n   m a ke   a   po w e r f ul   e n gi n e ,   w i t h   f a s t e r   r e s po n s e   a nd  h i g h e r   r e s o l ut i o n   dy n a m i c   a n s e n s i t i v e   t o   l o a v a ri a t i o [10] .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :     16 5   -   17 5   166   2.   D C   M O TO R     T h e   M o t o r ,   I t   i s   a   de v i c e   c o n ve r t s   e l e c t r i c a l   e n e r gy   t o   m e c h a n i c a l   e n e r gy   o r   a   de v i c e   t ha t   p r o duc e s   r o t a t i o na l   f o r c e   w h i c h   h a v e   be e n   de ve l o pe fo r   di f fe r e n t   s pe c i f i c   pur po s e s   t h a t   h a v e   b r o ugh t   a b o ut   o n e   of  a dv a n c e   i n   t h e   f i e l ds   of   t e c h n o l o gy .   It   i s   r unni n by   D s o ur c e   [11 - 12].   T h e   M o t o r   Cl a s s i f i c a t i o n   t o ,   A (a l t e rna t i n c u rr e n t e l e c t ri c a l   m o t o r s ,   D (D i r e c t   Cu rr e n t )   m o t o r   a nd  S pe c i a l   T y pe s   o f   M o t o r .   D M o t o r,   t h e   e l e c t r i c a l   po r t   i n c l u de   t h e   s upp l y   vo l t a ge   E   a n d   c urr e nt   I   i s   gi v e n   t o   t h e   i n p ut   po r t   a nd  t h e   m e c h a ni c a l   po r t   i n c l ude   t o r que   T   a n d   s pe e ω   f r o m   o ut pu t   po r t   [13 - 15].   M o de l   o f   DC   m o t o r   a s   s h o w n   i F i g u r e   1 .           F i gu r e   1 .   M o de l   o f   D M o t o r       2 . 1 .      M ath e m ati c a l   M o d e l   o D C   M o to r   In   F ig u r e   1,   t h e   m o de l   of   D C   m o t o r   i n c l ude   t h e   E l e c t r i c a l   pa rt   a n M e c ha n i c a l   pa rt   w h i c h   ha v e   E l e c t r o m e c h a ni c a l   R e l a t i o n s h i ps   t o   a n a l y s i s   m a t h e m a t i c a l   m o de l   o f   D m o t o r   by   t h e   fo l l ow i n   (1 - 11)   [16 - 17 ]:       = .     (1)     = .     (2)     = .     (3)     = .     (4)     =   . ( ) .     .     (5)     = .       (6 )     =   . + ( ) .     .     (7 )     E l e c t r i c a l   E qua t i o n s   a nd  M e c h a ni c a l   E q ua t i o n s   (E l e c t r o m e c ha n i c a l   R e l a t i o n s hi ps )   E l e c t r i c a l :     ( ) = . ( ) + ( )  + ( )   (8 )     M e c h a n i c a l :     ( ) =   ( )  + .   ( )   (9 )     E l e c t r o m e c h a ni c a l :     ( ) = . ( )   (10 )     ( ) = . ( )   (11 )     L a pl a c e   T ra n s f o r m   o f :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A dv a nc e opt i m al   by   P SO - P f or   D C   m ot or   ( Sal am   W al e y   S hne e n )   167   E l e c t r i c a l ;       ( ) = . . ( ) + + ( )   (12 )     ( ) = 1 . . [ ( ) ( ) ]   (13)     M e c h a n i c a l ;     ( ) = ( . + ) . ( )   (14)     ( ) = [ 1 / ( . + ) ] . ( )   (15)     E l e c t r o m e c h a ni c a l ;     ( ) = . ( )   (16)     ( ) = . ( )   (17)     W h e r e :   i a ( t )=   a rm a t u r e   c u rr e n t ,   e b (t )=   b a c e m f ,   e a (t ) =   a rm a t u r e   t e r m i na l   v o l t a ge ,   =   m o t o s p e e d   (ra d/ s e c ),   T =   m o t o t o rque ,   T f =   s t a t i c   f r i c t i o n   t o r que ,   R a =   a rm a t u r e   r e s i s t a n c e ,   L a =   a rm a t u r e   i nduc t a n c e ,   J m =   r o t a t i o na l   i n e rt i a ,   B m   =   v i s c o us   f r i c t i o n,   K T   =   t o r q ue   c o n s t a nt ,   K e = b a c e m f   c o n s t a nt   a n d   P   =   s ha f t   po w e r .     2 . 2 .      T r an s fe r   F u n c ti o n   o D C   M o t or   A   t ra n s f e r   f un c t i o n   f o r   a   dc   m o t o r   t h a t   r e l a t e s   i n pu t   v o l t a ge   t o   s h a f t   po s i t i o n.   T h e   t ra n s f e r   f un c t i o fo r   a a rm a t u r e   c o n t r o l l e dc   m o t o r.   R e pr e s e n t   a   m e c ha n i c a l   l o a us i ng  a   m a t h e m a t i c a l   m o de l .   H ow   n e ga t i v e   f e e d b a c a ffe c t s   d c   m o t o r   pe r f o r m a n c e . I n   F ig u r e s   2   a n 3 , B l o c di a gra m   o f   D C   M o t o r   w i t h   l o a a n B l o c k   di a g ra m   o f   D M o t o r   w i t n o   l o a (T f = 0) .   A   t ra n s f e r   f un c t i o n   o f   D m o t o r   by   t h e   f o l l ow i n   (18 - 24)   [18 - 2 0]:             F i gu r e   2 .   B l o c di a g r a m   o f   D M o t o r   w i t l o a d           F i gu r e   3 .   B l o c di a g r a m   o f   D C   M o t o r   w i t n o   l o a d   (T f = 0)       In  (18 - 21) ,   F . B ,   F . W   a n d   T . F   f o r m ul a :       m             K T     K e       m             K T     K e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :     16 5   -   17 5   168   ( ) = ( )   (18)     ( ) = ( . + ) ( . + )   (19)     F . W   f o r m ul a :   ( ) = 1 + ( ) . ( )   (20)     F . B   f o r m ul a :   ( ) =   (21)     T . F   f o r m ul a :     ( ) ( ) = ( ) 1 + ( ) . ( )   (22)     S i m pl i fy   T . F   f o r m u l a :     ( ) ( ) = ( . + ) ( . + ) 1 + [ ( . + ) ( . + ) ] . = ( . + ) ( . + ) +   .         F i na l   T . F   f o rm ul a :     ( ) ( ) = ( ) 1 + ( ) . ( ) = . 2 + ( + ) . + (   . + . )   (23)     P a ra m e t e r s   o f   D m o t o r :     = 500    = 2   = 0 . 06   = 0 . 06   ,   T f = 0. 0 12  N - m   ,   R a = 1 . 2o hm   , j m = 6 . 2*1 0 - 4N - m - s / r a d,   B m = 1* 10 - 4N - m - s / ra d,   L a = 0. 02H .     . = ( ) ( ) = 16 . 13 1 + 0 . 201 + 0 . 0 0 3 3 3 2   (24)     2. 3 .      P ar am e te r s   M ath e m ati c al   R e s u l ts   o D C   M o to r   P a ra m e t e r s :     T f = 0. 012   N - m ,   R a = 1 . 2   o hm s ,   K e   = 0 . 06   N - m / A ,   K T = 0 . 06  V - s / ra d   ,   i a = 2A   a nd  ω = 500 ra d/ s   M a t h e m a t i c a l   r e s ul t s :   By   us i n g:   (1) :   T = (0 . 06 *2) - 0 . 012 = 0 . 108   N - m   (2): e a = ( 1. 2 *2)+ (0. 0 6*500) = 32 . 4   V o l t   ( 4):   P = 500* 0. 1 08= 5 w a t t   (7):   ω m = (0 . 06 *32. 4)+ [( 1. 2 *0. 012)/ (0. 0 6*0 . 06)] = 536 ra d/ s       3.   O P TI M I ZA TI O N   A N D   C O N TR O LLER   O pt i m i z a t i o n   a nd  Co nt r o l l e r   (C l a s s i c a l   c o n t r o l l e r   t y pe   P C o n t r o l l e r ,   E xpe rt   S y s t e m   t y pe   F L a n d   O pt i m i z a t i o t y pe   a n d   P S O ),   E l e c t ri c   s y s t e m   dri v e n   i s   f o r m u l a t e d   by   t h e   m o t o r .       3. 1 .      PI   C o n tr o l l e r   M o d e l i n g   In   t h e   P c o n t r o l l e r   D M o t o r ,   t h e   a c t u a l   v a l ue   i s   c o m pa r e w i t h   t h e   r e f e r e n c e   v a l ue   a n t h e   e rr o r   i s   t h e   n t s a m p l i n g   i nt e r v a l   a s   [2 0 - 21] .     ω e [n]  =   ω r *[ n ]     ω r[ n ]   ( 25 )     T h e   o ut put   o f   t h e   D M o t o r   c o n t r o l l e r   gi v e s   t h e   r e f e r e n c e .   H e n c e   t h e   o ut pu t   o f   D M o t o r   c o n t r o l l e r   a t   t h e   nt s a m pl i ng  i n t e r v a l   i s :     T [ n ]   =   T [ n - 1]   +   K p(ω e [ n ]     ω e [ n - 1] +   K i . ω e [ n ]   ( 26 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A dv a nc e opt i m al   by   P SO - P f or   D C   m ot or   ( Sal am   W al e y   S hne e n )   169   F o r   c o n s t a nt   a i g a p   f l ux  o pe ra t i o n   r e f e r e n c e   qu a d ra t u r e   a x i s   c urr e n t   i s   gi v e n   a s :     i q*  =   T [ n ] / K t   (27)     T h e   l i m i t e r   i s   us e t o   l i m i t   t h e   m a xi m u m   v a l ue   o o ut p ut   o f   s pe e c o n t r o l l e r .   T h e   m a x i m um   m a c h i n e   ra t e c urr e nt   a nd  de v i c e   c urr e nt   o f   t h e   c o n v e r t e r   d i c t a t e   t h e   l i m i t .   B l o c di a g r a m   o f   t h e   P c o n t r o l l e r   a s   s h o w n   i F i gu r e   4.   W h e r e ,   ω e [n]  i s   s pe e e rr o r   a t   n t i n s t a nt , ω r*[ n ]   i s   t h e   r e f e r e n c e   s pe e a t   n t i n s t a nt   ω r [ n ]   i s   t h e   a c t ua l   m a c hi n e   s pe e a t   nt h   i n s t a n t , ω e [ n - 1]  i s   t h e   s pe e e rr o a t   ( n - 1) t h   i n s t a n t   T [ n ]   i s   t h e   r e f e r e n c e   t o rque   a t   nt i n s t a nt , T [ n - 1 i s   t h e   r e f e r e n c e   t o rque   a t   ( n - 1) t h   i n s t a n t   K i s   p r o po r t i o n a l   g a i o f   t h e   s pe e c o n t r o l l e r   K i   i s   i nt e g r a l   g a i o f   t h e   s pe e c o n t r o l l e i s   r e f e r e n c e   qua d ra t ur e   a xi s   c u rr e nt   K t   i s   t o rque   c o n s t a nt         F i gu r e   4 .   B l o c di a g r a m   o f   t h e   P c o nt r o l l e r       3. 2 .      F u z z Lo gi c   C o n tr o l l e r   F uz z y   l o gi c   c o n t r o l l e r s   ha v e   t h e   f o l l o w i n a dv a nt a ge s   o v e r   t h e   c o n v e n t i o na l   c o nt r o l l e r s   t ha t   t h e y   a r e   c h e a pe r   t o   de v e l o p,   t h e y   c ov e r   a   w i de   r a nge   o f   o pe r a t i n g   c on d i t i o n s ,   a n t h e y   a r e   m o r e   r e a di l y   c us t o m i z a b l e   i n   n a t u r a l   l a n gu a ge   t e rm s .   I n   M a m da ni   t y pe   F IS   t h e   c r i s r e s ul t   i s   o b t a i n e by   de f uz z i f i c a t i o n,   i n   t h e   M a m d a n i   F IS   c a n   b e   us e fo r   bo t h   m u l t i pl e   i n pu t   a n s i ngl e   o ut put   a n m u l t i pl e   i n pu t s   m ul t i p l e   o ut put s   s y s t e m   a s   s h o w n   i F i gu r e   5.           F i gu r e   5 .   A rra n ge m e n t   o f   f uz z y   l o gi c   c o n t r o l l e r       T h e   us e f ul n e s s   o f   f uz z y   l o gi c   c o n t r o l l e r   i s   a do pt e e s pe c i a l l y   i n   a   c o m pl e a n d   n o nl i n e a s y s t e m .   T h e   r ul e s   o f   c o n v e n t i o na l   F L a r e   p r o duc e de pe n o n   t h e   o pe r a t o r' s   e xpe ri e n c e   o r   ge n e r a l   k n o w l e dge   of   t h e   s y s t e m   i n   a   h e u r i s t i c   w a y .   T h e   t hr e s h o l ds   o f   t h e   f uz z y   l i n gui s t i c   v a r i a b l e s   a r e   us ua l l y   c h o s e n   a r b i t ra ri l y   i n   t h e   de s i gn   p r o c e s s .   A n   i m p r o pe r   c o n t r o l l e r   v a l ue   l e a ds   t o   a n   a d v e r s e   c o n s e que n c e ,   un s t a b l e   m o de ,   c o l l a ps e   a nd  s e pa ra t i o n .   T hi s   w o r p r o po s e   P S O   t o   de s i gn  a O pt i m a l   F uz z y   L o gi c   Co n t r o l l e O F L C,   t h e   o pt i m i z e c r i t e ri a   i s   h o w   t m i ni m i z i n t h e   t r a n s i e n t   s t a t e .   T h e   m o t o r   i n   a   n o n l i n e a r   s y s t e m ,   t i m e - c h a n ge   a n c o m pl e s y s t e m .   T h e   P c o n t r o l   i s   di f f i c ul t   t o   r e a l i z e ,   w h i c h   n e e ds   t he   a c c ur a t e   m a t h e m a t i c a l   m o de l   w i t s y n t h e s i z e s   t h e   f uz z y   c o n t r o l   a nd  P c o nt r o l ,   t h e   p a r a m e t e r s   c a n   b e   a dj us t e de c e pt i ve l y .   T h e   F L h a s   b e t t e r   pe r f o r m a n c e   a n r o b us t n e s s   t ha n   c o n v e n t i o n a l   P c o n t r o l l e i n   t h e   s e rvo   m o t o r   s y s t e m .   B l o c di a g r a m   o f   F L C -   P I   c o n t r o l l e a s   s h o w n   i F i gu r e   6 .   I t   c a b e   ov e r c o m e   by   t h e   f uz z y   l o gi c   c o n t r o l l e r s .   P I   c o n t r o l   ha s   go o d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :     16 5   -   17 5   170   r o b us t n e s s ,   s i m p l e   i s t r uc t u r e ,   a nd  hi g r e l i a b i l i t y   w h i c s ui t a b l e   f o r   a   de t e rm i ni s t i c   s y s t e m   w h i c h a s   a c c ur a t e   m a t h e m a t i c a l   m o de l .   T h e   c o n t r o l   s y s t e m   pe r f o r m a nc e   r e l y   o n   P c o n t r o l l e pa ra m e t e r s   [22 - 23] .         F i gu r e   6 .   B l o c di a g r a m   o f   f uz z y   P c o n t r o l l e r       3. 3    P ar ti c l e   S w a r m   O p ti m i z ati o n   T h e   b i gge s t   c h a ra c t e ri s t i c   of   P S O   i s   i n   i t s   s i m pl e   s t r uc t u re ,   f a s t   c o n v e r ge n c e ,   a n i t s   a b i l i t y   t pr e v e n t   f a l l i ng  i nt o   a   l o c a l   o pt i m um   s o l ut i o n .   A t   t h e   s a m e   t i m e ,   P S O   i s   a   r a ndo m   a l go ri t hm   w i t a   pa ra l l e s t ruc t u r e .   A   uni f o r m   di s t ri b ut i o n   i s   us e t o   r a ndo m l y   c r e a t e   a   pa rt i c l e   s w a r m .   E a c h   pa rt i c l e   r e p r e s e n t s   a   f e a s i b l e   s o l ut i o n   t o   t h e   p r o b l e m ,   t h e   pa rt i c l e   s w a rm   r e f e r s   t o   t h e   i n di v i du a l ’s   b e s t   e xpe r i e n c e ,   a nd  t h e   g r o up’s   b e s t   e xpe r i e n c e ,   a n l o gi c a l l y   c h o o s e s   t h e   m e t h o i t   w i l l   m o v e   i t s e l f .   A f t e r   c o n t i nuo us   i t e r a t i o n s ,   t h e   pa rt i c l e   s w a r m   w i l l   g ra v i t a t e   t o w a r ds   t h e   o pt i m u m   s o l ut i o n .   F o r   t h e   i t h   pa rt i c l e   a nd  n - d i m e n s i o n a l   s pa c e   c a n   b e   r e p r e s e n t e d   a s   a (30) ,   t h e   b e s t   p r e v i o us   po s i t i o n   o f   i t s   p a r t i c l e   i s   r e c o r de a s   (3 1)   [ 24 - 25] :       (28)       (29)     T h e   v e l o c i t y   i s   a n   e s s e n t i a l   pa rt   o h o w   P S O   w o r s o   a s   m o di f i e ve l oc i t y   a n po s i t i o n   o f   e a c h   pa r t i c l e   c a n   b e   c a l c ul a t e us i n g   t h e   c u rr e nt   v e l o c i t y   a n d   d i s t a n c e   f r o m   ( P b es t i , d t o   ( ):       ( 30 )       (31)     W h e r e   n   i s   t h e   n um b e r   o f   pa r t i c l e s   i n   a   g r o up;   m   i s   n u m b e r   o D i m e n s i o n   m = 1,   2 , , .   ;   I t   i s   a   po i n t e r   of  i t e ra t i o n s   (ge n e ra t i o n s );   W   i s   a n   i n e rt i a   w e i gh t   f a c t o r ;   c 1,   c a r e   a c c e l e r a t i o n   c o n s t a nt s   w e r e   of t e n   s e t   t b e   1. 2   a c c o r di n t o   pa s t   e xpe r i e n c e s ;   r   i s   ra n do m   v a l ue   i t h e   ra n ge   b e t w e e n   [0, 1];   V i , m ( It . ) :   V e l o c i t y   of   pa rt i c l e   n o .   i   a t   i t e r a t i o I t . ,   x i , m ( It . )   :   Cu rr e n t   po s i t i o o f   pa r t i c l e   i   a t   i t e r a t i o I t .   G b es t m :   G l o b a l   b e s t   p a r t i c l e   a m o n g   a l l   t h e   pa r t i c l e s   i n   t h e   po pul a t i o n .   I t h e   a b o ve   pr o c e dur e s ,   t h e   pa ra m e t e r   de t e rm i n e t h e   r e s o l ut i o n ,   o r   f i t n e s s ,   w i t w h i c h   r e gi o n s   a r e   t o   b e   s e a r c h e b e t w e e n   t h e   p r e s e n t   po s i t i o n   a n t h e   t a r ge t   po s i t i o n,   t h e   i n e r t i a   w e i ght   i s   s e t   a c c o r di n t o   t h e   ( 32).       (32)     W h e r e :   I t e rm a x   i s   t h e   m a xi m u m   num b e o f   i t e r a t i o n s   a nd  It e i s   t h e   c u rr e n t   n u m b e r   o f   i t e r a t i o n s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A dv a nc e opt i m al   by   P SO - P f or   D C   m ot or   ( Sal am   W al e y   S hne e n )   171   4.   A D V A N C ED   I M P LEM EN TA TI O N   F O R   D C   M O T O R   T o   us e   di f fe r e n t   c o n t r o l   s y s t e m s ,   l i ke   Cl a s s i c a l   P I   Co nt r o l l e r,   E xpe r t   S y s t e m   F uz z y   L o gi c   Co n t r o l l e a n O p t i m i z a t i o n   P S O   Co n t r o l l e r.   It   us e t o   c o n t r o l   f o r   I m pl e m e n t a t i o n   f o r   D M o t o r .   T h e   s i m ul a t i o n   m o de l   fo r   D m o t o r     a s   s h o w n   i n   F i gu r e   a nd  T h e   s i m u l a t i o n   m o de l   a s   s h o w n   i n   F i gu r e s   8 - 11 ,   by   us e a l l   t y pe s   t ge t   t h e   r e s ul t   a n d   a na l y s i s   i t   w i t h   c o m pa r e d   t o   s e e   t h e   a dv a n c e i m p l e m e n t a t i o n   f o r   D M o t o r :           F i gu r e   7 .   T h e   s i m ul a t i o m o de l   f o r   D C   M o t o r           F i gu r e   8 .   T h e   s i m ul a t i o m o de l   f o r   D C   M o t o r   w i t h o ut   c o n t r o l           F i gu r e   9 .   T h e   s i m ul a t i o m o de l   f o r   D C   M o t o r   w i t P c o nt r o l           F i gu r e   10 .   T h e   s i m u l a t i o m o de l   F o D C   M o t o r   w i t F L C   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :     16 5   -   17 5   172       F i gu r e   11 . T h e   s i m ul a t i o n   m o de l   F o r   D M o t o w i t P S O - P c o n t r o l       5.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S   5 . 1 .      Th e   s i m u l ati o n   R e s u l ts   5 . 1 . 1    Th e   S i m u l ati o n   R e s u l ts   f o r   D C   M o to r   w i th   i n   an d   Wi th o u C on tr o l l e r   By   u s e t h e   s i m ul a t i o n   m o de l   f o r   D M o t o r   w i t h o ut   c o n t r o l   i n   F i gu r e   1 2   a nd  w i t h   P c o n t r o l   t o   ge t   t h e   s i m ul a t i o n   r e s ul t s   f o r   D C   M o t o r   w i t c o n t r o l l e i F i gu r e   13 .           F i gu r e   12 . S i m u l a t i o s pe e r e s po n s e   f o r   T . F   o f   D M o t o r   w i t h o ut   Co n t r o l l e r       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A dv a nc e opt i m al   by   P SO - P f or   D C   m ot or   ( Sal am   W al e y   S hne e n )   173       F i gu r e   13 .   S i m u l a t i o s pe e r e s po n s e   f o r   T . F   o f   D M o t o r   w i t P Co n t r o l l e r       5. 1 .     Th e   s i m u l ati o n   R e s u l ts   fo r   D c   M o to r   w i th   O p ti m i z ati o n     By   us e t h e   s i m ul a t i o n   m o de l   f o r   D c   M o t o r   w i t h   O pt i m i z a t i o n   t o   ge t   t h e   s i m ul a t i o n   r e s ul t s   f o r   D C   M o t o r   w i t O pt i m i z a t i o i F i gu r e s   14   a n d   15 .           F i gu r e   14 . S i m u l a t i o s pe e r e s po n s e   f o r   T . F   o f   D M o t o r   w i t F L C_  P Co n t r o l l e r           F i gu r e   15 .   S i m u l a t i o s pe e r e s po n s e   f o r   T . F   o f   D M o t o r   w i t P S O P Co n t r o l l e r       5 . 2    S i m u l ati o n   A n al ys i s   F i na l   s t e p,   u s e   di f f e r e n t   c o n t r o l   s y s t e m s ,   L i ke   Cl a s s i c a l   P Co n t r o l l e r ,   E xpe r t   S y s t e m   F uz z y   L o gi c   Co n t r o l l e r   a n O pt i m i z a t i o n   P S O   Co n t r o l l e r   t o   a na l y s i s   a l l   r e s ul t .   S i m u l a t i o n   m o de l s   (Cl a s s i c a l   P Co n t r o l l e r ,   E xpe r t   S y s t e m   F uz z y   L o gi c   C o n t r o l l e r   a n d   O pt i m i z a t i o n   P S O   C o nt r o l l e r   o f   t h i s   s t e a s   s h o w n   i F i gu r e s   9 - 11   a n s i m u l a t i o n   r e s ul t s   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   16 :   S i m ul a t i o n   R e s po n s e   (pu)  O f   P C o n t r o l ,   F uz z y _   0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 T i m e ( s c e ) S p e e d ( p u )     R e s p o n s e   o f   P I   C o n t r o l l e r 0 0 . 0 5 0 . 1 0 . 1 5 0 . 2 0 . 2 5 0 . 3 0 . 3 5 0 . 4 0 . 4 5 0 . 5 0 0 . 5 1 1 . 5 R e s p o n s e   o f   F L C - P I C T i m e ( s c e ) S p e e d ( p u )     R e s p o n s e   o f   F L C - P I C Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :     16 5   -   17 5   174   P Co n t r o l   &   P S O _P C o n t r o l .   T h e   r e s ul t s   o b t a i n e f r o m   t he   P S O - P b a s e d   P E S   a r e   n o t   o nl y   s upe r i o r   i n   t h e   ri s e   t i m e ,   s e t t l i n t i m e   a n o v e r s h o o t   b ut   c a p r e v e n t   f r o m   v o l t a ge   a nd  ha s   i m p r o v e pow e r   qu a l i t y .             (a P I   Co nt r o l     (b F uz z y _P Co n t r o l         (c P S O   _P Co n t r o l   (d)  P I   Co nt r o l ,   F u z z y _P Co n t r o l   & P S O _P Co n t r o l     F i gu r e   16 .   S i m u l a t i o R e s po n s e   (pu)  O f   P Co n t r o l ,   F u z z y P Co nt r o l   & P S O _P Co nt r o l       6.   C O N C LU S I O N   T o   us e   di ff e r e n t   c o n t r o l   s y s t e m s   a s   a   c a s e   s t udi e s .   T o   a c h i e v e   t h i s   o bj e c t i ve   w h i c h   c ha r a c t e r i z e s   e a c h   p a r t   o f   a   s y s t e m   s uc h   a s   a   D M o t o r   m o dul e ,   c o nt r o l l e r   a n O p t i m i z a t i o n.   A f t e t ha t   t o   i n v e s t i ga t e   t h e   de s i gn   c o nn e c t i o n   t o po l o g y   fo r   a l l   c o m po n e nt s   o f   a   D M ot o r   s y s t e m   i n   o r de r   t o   s t udy   t h e   o pe r a t i o n   o f   t h e   s y s t e m   f o r   di f fe r e n t   e n v i r o nm e nt a l   c o n di t i o n s .   T h e   s i m ul a t i o n   c i r c u i t s   f o r   D M o t o r   c o n t r o l l e r s   i n c l ude   a l l   r e a l i s t i c   c o m p o n e nt s   of   t h e   s y s t e m .   T h e s e   r e s ul t s   a l s o   c on f i r m e t ha t   t h e   m a x i m u m   pe rm i s s i b l e   v a l ue .   M o de l i n g ,   a na l y s i s ,   t e s t i n a n s i m u l a t i o n   a   D M o t o r   u n de r   d i f fe r e nt   c o n di t i o n s   us i n M A T L A B .   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   D M o t o r   s y s t e m   a r e   c o n t r o l l e a n d   O pt i m i z a t i o n   b y   P I,   f uz z y   a n d   P S O .       R EF ER EN C ES   [ 1]   S o ng ,   Y un  S e o n g ,   a nd  M e t i S i t t i .   " ST R I D E :   A   hi gh l y   m ane uv e r abl e   and  non - t e t he r e w at e r   s t r i de r   r obo t ,"   R o bo t i c s   a nd  A ut o m a t i o n,   200 I E E E   I nt e r n a t i o na l   C o nf e r e nc e   o n.   I E E E ,   2007 .   [ 2]   L i u,   X i a o xi ng ,   e t   a l .   " O pt i m a l   t r ac t i on  c o nt r ol   f o r   E V   ut i l i z i n f a s t   t o r q ue   r e s pons e   of   e l e c t r i c   m o t or ,"   I ndus t r i a l   E l e c t r o n i c s   S o c i e t y ,   20 05.   I E C O N   2005 .   31s t   A nnu a l   C o nf e r e nc e   o f   I E E E .   I E E E ,   2005 .   [ 3]   S hne e n,   S a l a m   W a l e y ,   C he ng xi o ng   M a o ,   a nd  D a W a ng .   " A dv a nc e O p t i m a l   P S O ,   F uz z y   a nd  P I   C o nt r o l l e r   w i t h   P M S M   a nd  W T G S   a t   5H z   S i d e   o f   G e ne r a t i o a n 50H z   S i de   o f   G r i d . "   I n t e r na t i o nal   J o ur n al   of   P ow e r   E l e c t r oni c s   and  D r i v e   Sy s t e m s   ( I J P E D S)   7. ( 201 6) :   173 .   [ 4]   H ua y o ng ,   Y a ng ,   Y a ng   J i a n,   a n X B i ng .   " C o m put a t i o na l   s i m u l a t i o a nd  e xp e r i m e n t a l   r e s e a r c o s pe e c o nt r o l   o f   V V V F   h y dr a ul i c   e l e v a t o r . "   C o nt r o l   E n gi ne e r i ng  P r a c t i c e   1 2. 5   ( 2 004) :   563 - 56 8.   [ 5]   O hm ,   D a l   Y .   " P I D   an P D F F   c om pe ns at o r s   f or   M o t i on  C on t r o l ,"   C o nf e r e nc e   R e c o r o f   t he   1 994   I E E E .     V o l .   3 .   199 4.     [ 6]   A t t i y a ,   A dna J a bba r ,   Y a ng   W e ny u,   a nd  S a l a m   W a l e y   S hne e n .   " F uz z y - P I D   C o nt r o l l e r   o f   r o bo t i c   g r i nd i ng   f o r c e   s e r v o   s y s t e m . "   I ndo ne s i a J our na l   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   and   C om put e r   Sc i e nc e   ( I J E E C S)   15 . 1   ( 2015 ) :   87 - 99.     [ 7]   A t t i y a ,   A dna J a bb a r ,   e t   a l .   " V a r i a bl e   S pe e C o nt r o l   U s i ng   F uz z y - P I D   C o nt r o l l e r   f o r   T w o - pha s e   H y br i S t e p pi ng   M o t o r   i R o bo t i c   G r i nd i ng . "   I ndo ne s i an  J ou r na l   o f   E l e c t r i c a l   E n gi ne e r i ng  and  C om put e r   S c i e nc e   ( I J E E C S)   3 . 1   ( 201 6) :   102 - 118 .   0 5 10 15 20 25 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 S p e e d T i m e S p e e d 0 5 10 15 20 25 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 T i m e S p e e d 0 5 10 15 20 25 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 T i m e S p e e d S p e e d 0 5 10 15 20 25 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 T i m e SPEED S p e e d   P I , F u z z y _ P I & P S O _ P I   C o n t r o l Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.