I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l.   17 ,   No .   2 Feb r u ar y   20 20 ,   p p .   8 9 5 ~ 9 0 6   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ee cs.v 1 7 .i 2 . p p 8 9 5 - 9 0 6       895       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : / / ijee cs.ia esco r e. co m   respo nse  ti m r eduction  for  DC   m o tor  co ntroller  using     SISO  t echni que         F a lih . S.M .   Alk ha f a j i 1 ,   W.   Z .   Wa n H a s a n 2 ,   M . M .   I s a 3 ,   N.   Su la i m a n 4   1 M in istry   o f   In d u stry   a n d   M i n e ra ls,   S tate   Co m p a n y   f o El e c tri c a a n d   E lec tro n ic I n d u stry ,   Ira q   2, 3, 4 De p a rtm e n t   o f   El e c tri c a l   a n d   El e c tro n ic De p a rtm e n t ,   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   UPM ,   M a lay sia   2 In stit u te  o f   A d v a n c e d   Tec h n o lo g y   (I T M A ),   Un iv e rsiti   P u tra M a lay sia   (UP M ) ,   M a lay sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u   n   6 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   A u g   9 ,   2 0 1 9   A cc ep ted   A u g   23 ,   2 0 1 9       In   a n   in d u strial   c o n tro ll e r,   o v e f iv e   d e c a d e th e re   a re   m a n y   a tt e m p ts  h a d   b e e n   p r o p o se d   t o   im p ro v e   a   m e th o d   o f   tu n i n g   p ro p o rt io n a g a in o f   P ID  c o n tro ll e r.   W h e re   in   th e   re v ie w   t h e re   is  a   v e r y   li tt le  a tt e n ti o n   h a v e   b e e n   p a id   to   u se   sa ti sf a c to r y   tu n in g   t o   g e m a x i m u m   p e r f o r m a n c e .   T h is  p a p e p ro p o se a n   a lt e rn a ti v e   so lu ti o n   t o   m a x i m ize   o p ti m iza ti o n   f o a   c o n tr o ll e r - b a se d   DC  m o to r.   T h e   n o v e m e th o d o lo g y   re li e o n   m e rg e   p ro p e t u n in g   w it h   o p ti m iza ti o n   u si n g   S IS O - Op ti m iza ti o n   tec h n iq u e - b a se d   tu n e                    ) T h e   c o m p a ra ti v e   stu d y   h a b e e n   d o n e   b y   u ti li z in g   c las sic a tu n in g   m e th o d N,  S IM C,   CHR,  a n d   A M IG O,  to   o b tain   s u it a b le  t u n in g   to   b e   j o in e d   w it h                    .   T h e   p ro p o se d   P ID  c o n tr o ll e w a e x a m in e d   in   term   o f   re sp o n se   ti m e   c h a ra c teristics .   T h is  stra te g y   p ro v id e a   su p e rio re d u c ti o n   in   p e a k   o v e rsh o o P o s,  d e a d   ti m e   td ,   rise   ti m e   tr,   se tt li n g   ti m e   ts,   a n d   p e a k   ti m e   tp ,   th a c o u l d   b e   u ti li z e d   to   im p ro v e   th e   re sp o n se o f   a   DC   m o to c o n tro ll e r.   Ba se d   o n   c o m p a riso n   re su lt s,  it   w a s   f o u n d e d   th a a   CHR  b a se d   S IS O_ o p ti m iza ti o n                  p lay in g   a   su p e rio ro le  o v e o t h e rs  i n   term   o f   P o s 0 % ,   td   0 . 1 8 1 1 µs e c . ,   tr  1 7 . 2   µ se c ,   ts3 0 . 7   µs e c ,   tp   8 0   µs e c ,   a n d   th e   n u m b e o f   it e ra ti o n it e No   9 . Ulti m a tl y , th is  w o rk   o v e rc o m e   th e   m a jo rit y   o p re v io u se   w o rk   th a re late d   w it h   t h is  a p p r o a c h .   K ey w o r d s :   C HR   OB T   P I D   R esp o n s t i m   SISO   Co p y rig h ©   2 0 2 0   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .     Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   W an   Z u h W a n   Hasa n   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ic  E n g in ee r i n g ,   Un i v er s iti P u tr Ma la y s ia,   4 3 4 0 0   UP Ser d an g ,   Ma la y s i a.   E m ail:  w a n z u h a @ u p m . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N     Ov er   s ev e n   d ec ad es,  P r o p o r ti o n al  I n teg r al  Der i v ati v P I alg o r ith m   is   o n o f   th w id el y   u tili ze d   in   in d u s tr ies  f o r   co n tr o llin g   f ee d b ac k   s y s te m s   clo s ed   lo o p   co n tr o ller ,   in   ca s o f   s i m p licit y   a n d   ab ilit y   to   m ee t   r eq u ir e m en ts   o f   co n tr o ller   s y s te m s   to   b u s ed   i n   w id s co p o f   p lan m o d els  [ 1 ] .   I b ec a m s ta n d ar d   to o l   an d   f o u n d   in   all  ar ea s ,   w h er m o r t h an   ele v e n   th o u s a n d   co n tr o ller s   in   t h r ef i n i n g ,   ch e m icals,  an d   p u lp   an d   p ap er   in d u s tr ies  d e m o n s tr ate d   th at  m o r th an   9 7 o f   r eg u la to r y   co n tr o ller s   h ad   in   P I alg o r ith m   [ 2 ] .     T h b asic  f u n ctio n   o f   t h P I is   to   d ec r ea s t h d iv er g en ce   b et w ee n   t h p r o ce s s   v ar ia b le  an d   t h s e tp o in t.     I is   p o s s ib le  to   o b tai n   t h m o d if icatio n   g ai n s   to   g e t w o   w i s h e s f ast  r e s p o n s es   w it h   b ette r   s tab ilit y   b y   t u n e s   p r o p er ly   th e   i n p u t s ,   to   o v er co m t h p r o b le m s   p lan t,  s u c h   as  ti m d ela y s   a n d   n o n li n ea r it ies  i n   h i g h er - o r d er   s y s te m .   P r ac tical l y ,   t h ese  t w o   d esire s   ca n n o t b ac co m p li s h e d   to g eth er   [ 3 ] .   P I co n tr o ller   s tan d s   f o r   t h r ee   p r o p o r tio n al  g ai n s   Gi:  p r o p o r tio n al,   in te g r al  an d   d er iv at i v Kp ,   Ki   an d   Kd .   T h Kp   is   d ir ec tly   p r o p o r tio n al  to   th m ea s u r ed   er r o r   w h en   g ain   i n cr ea s ed   s tead y - s tate  er r o r   i s   r ed u ce d   b u th a f f in it y   o f   o s c illatio n   i n   s y s te m   i n cr ea s e s .   T h s ec o n d   ter m   in teg r al  g ai n   Ki,   w h ile  i n cr ea s e s   th s tead y - s tate  er r o r   is   g o n e   to   d is ap p ea r   b u p ea k   o v er s h o o r aises .   T h t h ir d   ter m   u s ed   to   i m p r o v t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2502 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  17 ,   No .   2 Feb r u ar y   20 20  :   8 9 5   -   9 0 6   89 6   s tab ilit y   o f   t h s y s te m   b y   r e d u ctio n   P o an d   ts .   C o n s eq u en t l y ,   f in ad j u s ti n g   t h ese  p r o p o r tio n al  g ain s ,     P I co n tr o ller   ca n   o b tain   f ash io n ed   co n tr o l a ctio n   to   r esp o n s ti m o f   p la n t s y s te m   [ 4 ,   5 ] .   Desp it e,   P I co n tr o ller   h a s   j u s t h r ee   ad j u s tab le  g ai n s ,   b u it   is   v er y   d if f ic u lt   to   f in d   co n tr i b u ted   P I g ain s   to   m ee d esire d   m o d if i ca tio n s   i n   r esp o n s ti m e,   h o w e v er   th leak a g i n   m o d if ic atio n   ca u s ed   p o o r l y   tu n ed   a n d   in cr ea s ti m e - co n s u m in g   f o r   i m p r o v in g   co n t r o ll er   s ettin g s .   T o   en h an ce   th p er f o r m an ce   o f   th e   co n tr o ller   it  s h o u ld   b u s ed   s y s te m atic   tu n i n g   m eth o d ,   o th er w i s e,   it  i s   p o o r ly   t u n ed   a n d   r aise  t h co n s u m e d   ti m t h r o u g h   p r o ce s s   test s .   T h s ig n i f ica n is s u i n   P I co n tr o ller   is   h o w   to   tu n e   p r o p o r tio n al  g ain s   s u f f icie n tl y   [ 6 ] . T h eo r etica lly ,   P I ca n   b d ef in ed   i n   s - d o m ai n   an d   z - d o m ai n   to   m o d i f y   t h ti m d o m ai n   ch ar ac ter is tic s .   T h s y s te m s   r esp o n s m ig h t   b est i m a te d   b y   td ,   tr ,   ts ,   tp ,   P o s   an d   s tead y - s tate  er r o r     ( E s s ) .   [ 7 ] .     Mo r th an   f i v d ec ad es,  en o r m o u s   tu n i n g   tech n iq u e s   h av b ee n   s u g g ested   to   ac q u ir ac ce p tab le  r esp o n s ti m ch ar ac ter i s tic  ( t r ,   ts ,   P o s ,   E s s ) .   A   p o r tio n   o f   t h ese  tu n i n g   tech n iq u e s   h a s   co n s id er ed   j u s t a   s in g le   o f   th ese  o b j ec tiv es  as  cr iter i o n   f o r   th eir   tu n i n g   alg o r ith m ,   w h ile  o th er s   co n s id er in g   m o r th an   o n o f   th es e   cr iter ia.   E s s en tial l y ,   t u n i n g   co n tr o ller   tech n iq u es  ar s o r ted   u n d er   tr an s ie n r esp o n s i n to   t w o   f u n d a m en tal   s o r ts o p en   lo o p   an d   clo s ed   l o o p   m eth o d s .   T h o p en   lo o p   tu n in g   m eth o d   allu d to   tech n iq u e s   th at  t u n th e   co n tr o ller   w h en   it  is   i n   m an u a s tate  an d   t h p lan o p er ates  i n   o p en   lo o p .   W h er e,   clo s ed   lo o p   tu n i n g   m et h o d s   r ef er   to   tech n iq u e s   th at  tu n t h co n tr o ller   d u r in g   an   a u to m atic  s tate  in   w h ic h   th p lan is   k n o w n   to   p r o ce s s   an d   o p er atin g   in   clo s ed   lo o p .   B ased   o n   a   s u r v e y ,   t h ea r l y   p u b lis h ed   f o cu s e s   o n   class ical  m eth o d s ,     f o r   in s tan ce ,   t h Z ie g ler Nic h o ls   Z - o s cilla tio n   a n d   r ea ctio n   cu r v m eth o d ,   C o h en   C o o n   cu r v m et h o d ,     an d   C h ie n - Hr o n e s - R es w i ch   C HR   m et h o d .   T h ese  m e th o d s   ar w id el y   u tili ze d   in   ca s e s   o f   ea s y   to   u s w it h   s i m p lic it y   ca lcu lat io n .   T h e y   r el y   o n   p h ase  a n d   g ai n   m ar g i n   s p ec if icatio n .   I n   co n tr ast,  t h e   en o r m o u s   n u m b er s   o f   t h v ar io u s   p r o ce s s   p la n t   w il u s u al l y   ca u s e   p o o r ly   t u n ed   p r o p o r tio n al  g ai n s .   I h as   b ee n   s ee n   th at   P I co n tr o ller   tu n i n g   is   v er y   tr o u b leso m b y   tr ad itio n al  m et h o d s   u tili zi n g   g r ap h s   an d   m ath e m atica an al y s is     [ 8 ,   9 ] .   B y   co n tr ast,  d esp ite  th cla s s ical  tu n i n g   m et h o d s   ar as  y et  u t ilized   ex te n s i v el y   i n   th in d u s tr y ,   h o w ev er   t h e y   ar in s u f f icie n f o r   p er f o r m an ce   p r o ce s s e s   an d   o f ten   u n ab le  to   o b tain   o p ti m a l s y s te m   r esp o n s e s ,   f u r t h er   r eq u ir ex tr m o d if ic atio n s ,   r estricte d   ac cu r ac y ,   p ar ticu lar l y   i n   d y n a m ic  s y s te m s ,   o th er   th a n   d o n t   p er f o r m   f u l l y   f o r   m u ltip le   s p e cif icatio n   d esi g n   i s s u es.   T h ese   i m p ed i m en ts   o r i g i n ate  f r o m   t w o   r ea s o n s :   f ir s tl y ,   th ese  tec h n iq u e s   u s lack in g   p r o ce d u r d ata  an d   p e r f o r m an ce   w h ich   lead s   c lo s ed - lo o p   s y s te m s   to   p o o r   d am p i n g .   L ik e w i s e,   t h p er f o r m a n ce   o f   th co n tr o ller   is   in f l u e n ce d   s p ec i f icall y   b y   ch an g es   in   p r o ce s s   d y n a m ics b ec a u s o f   n o n l in ea r ities   an d   v ar iat io n   p ar a m eter s .   Ob v iu o s l y ,   co n v en tio n al  t u n i n g   m et h o d s   ar n o t   p er f ec f o r   i m p r o v i n g   r esp o n s ti m w i th   o v er s h o o t   [ 1 0 ,   1 1 ] .   E x p er im e n tall y ,   i i s   v e r y   h ar d   to   d e s ig n   co n tr o ller   b ased   u n s tab le  p la n m o d els   co m p ar ed   w it h   s tab le  m o d els,  i n   ca s o f   s e ttli n g   t i m a n d   o v er s h o o t   ar r elativ el y   lar g er   f o r   u n s ta b le  s y s te m s   t h a n   th at  o f   s tab le  s y s te m s .   Si g n i f ica n tl y ,   th e   d if f ic u lt y   r aises   i f   th er ex i s ts   ti m d ela y   i n   t h u n s tab l p r o ce s s .   Fo r   th i s   r ea s o n ,   th d e v elo p ed   tu n in g   f o r m u la s   ar co m p le x   an d   n o p r ac tical   p u r p o s es  f o r   u n s tab le  m o d el s .   T h b ett er   tu n in g   al g o r it h m   s h o u ld   b h ad   a n   e n h a n ce d   p r o ce d u r to   d o   th f o llo w i n g   o b j ec tiv es:1 )   t h t u n in g   r u les  s h o u ld   b an al y tical,   s u itab le  m o tiv a tio n ,     an d   p r ef er ab le  tu n i n g   m o d el;   2 )   m o r s i m p l icit y   a n d   co n v e n ien ce   to   m e m o r ize   ; 3 )   m u s s u itab l y   e m p lo y   o n   w id r an g o f   p r o ce s s es   [ 5 ,   1 2 ,   1 3 ] .   So m tu n i n g   tech n iq u e s   ar s u p er io r   to   o th er s   f o r   w id el y   u s ed   in   th co n tr o ller   ap p licatio n s ,   ea c h   m et h o d   h as   its   b e n e f its   an d   d r a w b ac k s .   A   f e w   a n al y s t s   co n ce n tr ated   o n   t h eir   d r a w b ac k s   to   en h a n ce   t u n in g   m et h o d s ,   i n   ca s e   o f   r is i n g   co m p lex ities   a n d   co n s u m th e   ti m o f   i m p le m e n tatio n .   T h er ef o r e,   u s in g   j u s t t u n i n g   m et h o d s   to   ad j u s p r o p o r tio n al  g ai n s   i s   n o s u f f icie n t o   im p r o v P I co n tr o ller .   On   th o th er   s id e,   E v o lu tio n ar y   al g o r ith m s   ( E A)   h av b ee n   u s ed   o v er   th ir t y   y ea r s   to   f i n d   s o lu tio n   f o r   co m p le x   s i n g le  an d   m u lti - o b j ec tiv o p ti m izatio n   p r o b lem s ,   f o r   in s ta n ce ,   P ar ticle  S w ar m   Op ti m izatio n   ( P SO)   an d   Gen etic   A l g o r ith m   ( G A )   [ 1 4 - 16] .   T h r o b u s tn es s   o f   o p ti m izatio n   alg o r ith m s   ca n   b ch ar ac ter ized   in to   t w o   co n ce p ts .   T h f ir s co n ce p r elies  o n   T p ar a m eter ,   P o s   an d   n u m b er   o f   iter atio n s   I ter   No . ,   w h er s ec o n d   co n ce p t   d ep en d s   o n   th p er f o r m a n ce   o f   an   al g o r ith m   u n d er   th s u i ta b ilit y   to   i m p r o v t h s y s te m   [ 1 7 ,   1 8 ]   C las s ical  o p ti m izatio n   m eth o d s   ar r el y i n g   u p o n   p r esu m p t io n s   f o r   i n s ta n ce   co n v e x it y   o f   t h co s t   f u n ctio n ,   d if f er e n tiab ilit y ,   an d   co n s tr ain ts   t h at  m u s b f u l f illed .   T o   d im i n is h   th co m p lex i t y   o f   t u n i n g   co n tr o ller   p ar am e ter s ,   co n s tr ain ed   o p ti m iza tio n   m u s t   b f u l f illed   b y   p u r s u ed   e f f ic ie n p r es u m p tio n s   to   o p tim ize  r es u lt s   a f ter   e v er y   it er atio n   [ 1 9 ] .   GA  h as  b ee n   i n v en ted   t h r o u g h   th e   7 0 s   o f   la s c en tu r y ,   w h ic h   r ela y   o n   p ar allel  s ea r ch   tech n iq u e s   to   ad j u s P I g ain   p r ec is el y ,   b u it  s u f f er s   i n   en o r m o u s   co m p u tat io n al  t h r o u g h   o p tim izin g   p a r a m eter s   co n tr o ller ,   lead s   to   d ec r ea s th e   s p e ed   o f   th s y s te m   t h r o u g h   p r em at u r co n v er g e n ce   an d   co n v er g e n ce [ 2 0 ] .   A   f e w   co m p u tatio n al  t u n i n g   alg o r i th m s   f r eq u e n tl y   u s ed   th ese  d ay s ,   f o r   in s ta n ce ,   I n ter n al  Mo d el  C o n tr o ( I M C ) ,   w h ic h   u s e s   to   r ed u ce   th e   er r o r   b y   p r ed icti n g   th e   o u tp u t,  b esid es  ad j u s ti n g   t h e   co n tr o ller   g ain   to   ac h iev ed   d esire d   clo s ed   lo o p   r esp o n s w it h   s o p h is tica ted   o v er s h o o t.   Su b s ta n tiall y ,   t h is   m et h o d   is   b ased   o n   f i n d in g   t h p ar a m eter s   o f   t h o v er all  t r an s f er   f u n ctio n   i n   s o m tr an s f o r m ed   d o m a in   to   h av d esire d   s et - p o in t r esp o n s [ 2 1 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       r esp o n s time  r ed u ctio n   fo r   DC   mo to r   co n tr o ller   u s in g   S I S tech n iq u e   ( F a lih . S . M.  A lkh a fa ji )   897   T h o v er v ie w   in d icate s   m o d er atel y   les s er   w o r k   o n   t h co m p ar ati v s t u d y   f o r   d if f er en t u n i n g   m et h o d s .   C o n tr o ller   d esig n   m eth o d s   f o r   u n s tab le  s y s te m s   ar li m ited   a n d   th is   r e s ea r ch   h a s   tak e n   atte n tio n   i n   th r ec en p ast.  I n d ee d ,   I n ter a ctio n s   b et w ee n   th lo o p s   m a k th d esig n   p r o g r ess i v el y   tr o u b leso m a n d   it  is   ess e n tial  to   co n s id er   th e s p o in ts   t h r o u g h   i m p le m e n ti n g   P I co n tr o ller .   B y   co n tr a s t,  th er ar f e w   d o w n s id es  in   p ast  w o r k s   o r ig i n ate  f r o m   v er y   f e w   a n al y s t s   f o cu s ed   o n   tak i n g   i n   th o u g h t h b etter   o f f s et tin g   b et w ee n   o v er s h o o w it h   r esp o n s t i m e   td ,   tr ,   ts   t h r o u g h   tu n in g   g ai n s   [ 2 2 ,   2 3 ] .   B ased   o n   s u r v e y ,   th er ar e   en o r m o u s   t u n in g   tec h n iq u es   h av b ee n   p r o p o s ed   to   en h an ce   th ac c u r ac y   o f   co n tr o ller ,   b u s m all  a tten tio n   h as  b ee n   p aid   i n   th r e v ie to   u s b o th   s u f f icien tu n i n g s   w i th   o p ti m izatio n   to   m i n i m ize  r ed u ctio n   o f   r esp o n s ti m e.   Fig u r 1   s h o w s   th co m p ar i s o n   r esp o n s ti m b et w ee n   d if f er en cla s s i ca tu n in g   m et h o d s ,   w h er th ai m   o f   t h i s   p ap er   is   to   o v er co m c u r r en tl y   m eth o d s .             Fig u r 1 .   T im r esp o n s e s   o f   P I co n tr o ller   u n d er   d if f er e n t c lass ical  m et h o d s       C o n s id er ab ly ,   I m p r o v i n g   s y s te m   h as  b ee n   ac h iev ed   w h e n   tak in g   in to   co n s id er atio n   s y s te m atic   p r o ce s s   f o r   ad j u s tin g   P I g ain s   to   in cr ea s r ed u ctio n   r esp o n s as  o b v io u s l y   clea r ed   in   F ig u r 2 ,   h en ce   th is   p o in is   v er y   cr u cial  i n   f ield   o f   i m p r o v in g   co n tr o ller   s y s te m s   an d   th er m a n y   atte m p ts   w e r d o n b ef o r b u n o ac co m p lis h ed   t h h i g h est  r ed u ctio n   i n   ti m r esp o n s s p e cif icatio n ,   w h er t h i s   w o r k   ta k es  in   co n s id er atio n   all  p ast  d r aw b ac k s   i n   p r ev io u s   w o r k s   to   ac h i e v h ig h e s r ed u ctio n   r esp o n s ti m e   r ea ch i n g   to     Mic r o s ec o n d   u n i t .           Fig u r 2 .   T h aim   o f   t h i s   w o r k   to   im p r o v s tep   r esp o n s s i g n if ice n tl y       I n   th is   r esear ch ,   n o v e m eth o d   w as  p r o p o s ed   f o r   h ig h er   ad j u s tin g   P I g ain s   to   b ec o m an   alter n ati v s o l u tio n   to   r ed u ce   r esp o n s ti m s i g n i f ica n tl y ,   b y   co m b i n i n g   p r o p er   tu n i n g   w i th   SI SO  tec h n iq u e              to   b e m p lo y ed   f o r   d esig n i n g   D C   m o to r   co n tr o ller .   T h p r o p o s ed   m eth o d o lo g y   r elies  o n   a   co m p ar ati v s t u d y   o f   u s in g   f o u r   d if f er e n t u n i n g   m e th o d s Z ie g ler   - N ich o l s   m et h o d   Z - N,   C h ie n - Hr o n es - R es w ic k   C H R ,   Sk o g estad   I MC  m et h o d ,   an d   A p p r o x i m a te  MI GO  m et h o d ,   w it h   s ec o n d   o r d e r   s y s te m ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2502 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  17 ,   No .   2 Feb r u ar y   20 20  :   8 9 5   -   9 0 6   898   p r ep ar e d   to   p r o ce e d   co m p ar is o n   b et w ee n   th e m   to   ac h ie v p r o p er   tu n i n g   g ai n s   to   b e   ap p lied   as  b etter   in itial izatio n   v al u w it h   SISO   tech n iq u e.     T o   ev alu ate  th p r o p o s ed   o p t i m izatio n   m eth o d   i n   ter m   o f   r esp o n s ti m ( td ,   tr ,   ts )   an d   Ov er s h o o P o s ,   it  w as  a n al y ze d   t h tr a n s i e n r esp o n s to   th o s te s t ed   tu n i n g   m et h o d s   s ep ar atel y   an d   j o in tl y   w it h              .   B ased   o n   co m p ar is o n   r esu lt s ,   C HR   b ased   p r o p o s ed   m et h o d   o v er co m e s   o th er   tu n i n g   m eth o d s   f o r   b etter   r ed u ctio n   r esp o n s ti m an d   o v er s h o o t.  T h n o v elt y   o f   th i s   m et h o d   is   to   g et  a n   o p ti m al  r ed u ctio n   i n   ter m   o f   T an d   P o s .   T h is   m e t h o d   also   ca n   b u s ed   to   i m p r o v th p er f o r m a n ce   o f   G A   f o r   b est  s ea r ch in g   b y   Mo d if y i n g   I n it ializi n g   Fit n es s   Fu n ctio n   ( MI FF ) .   T h p r o p o s ed   m et h o d o lo g y   i s   o r g a n ize d   in   t h f o llo w in g   s ec tio n s R esear ch   M et h o d o lo g y   is   p r ese n ted   i n   Sectio n   2 ,   r esu lts   an d   an al y s is   ar s h o w n   in   Sectio n   3 ,     an d   co n clu s io n s   f o llo w   i n   Sect io n   4.       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   T o   d esig n   P I co n tr o ller   ac cu r atel y ,   it  is   v er y   i m p o r ta n to   f i n d   o u th m at h e m atica m o d el  f o r   th s elec ted   DC   m o to r ,   th e n   ap p ly in g   t h p r o p o s ed   m eth o d o lo g y   a s   w ill  b ex p lain ed   i n   s u b s ec tio n s   2 . 1   an d   2 . 2   r esp ec tiv el y .     2 . 1 .   M a t he m a t ica M o del  o f   Sp ee DC  M o t o r   Fro m   Fi g u r 3 ,   it  w as  d er i v ed   th m ath e m atica m o d el  o f   D C   m o to r   b y   u s i n g   SI  u n it s .   I n   th is   m o d el   w as s u m t h at  t h m o to r   to r q u Kt  an d   b ac k   e m f   Ke  co n s ta n ts   ar eq u al,   t h er ef o r e:                     ( 1 )                ̈         ̇     ( 2 )             ̇                      ( 3 )     W h er e       is   th elec tr ic  i n d u cta n ce       is   th r esi s tan ce   o f   th co il       is   m o to r   v is co u s   f r ictio n   co n s tan t       is   th s p ee d   o f   t h s h af t          m o to r   to r q u co n s tan t        elec tr o m o ti v f o r ce   co n s tan         is   th m o m e n o f   i n er tia  o f   t h r o to r           Fig u r 3 .   DC   m o to r   cir cu itr y       B y   ap p l y i n g   th L ap lace   tr an s f o r m   to   g et  s - d o m a in   eq u a tio n s :                                       ( 4 )                                            ( 5 )     B y   eli m i n ati n g   I ( s ) ,   it c an   b f o r m u lated   t h Ma th e m atica l M o d el  o f   Sp ee d   DC - Mo to r :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       r esp o n s time  r ed u ctio n   fo r   DC   mo to r   co n tr o ller   u s in g   S I S tech n iq u e   ( F a lih . S . M.  A lkh a fa ji )   899               ̇                                                                    ( 6 )     B y   s u b tr ac ti n g   t h f o llo w in g   s p ec if icatio n   v al u es i n   ( 6 )                                                                                                                                            W h av g o t t h s p ee d   m at h e m atica m o d el  o f   th s elec ted   DC   m o to r   u n d er   s tu d y   as i n   7                                                                ( 7 )     2 . 2 .   P ro po s ed  Desig   W p r o p o s ed   m e th o d o lo g y   to   o p ti m ize   p r o p o r tio n al  g ai n s   ( Kp ,   Ki,   Kd )   f o r   P I co n tr o ller   b y   f o llo w in g   t w o   m e th o d s .   First l y   w u s ed   f o u r   d if f er en cla s s ical  t u n n i n g   m et h o d s   Z - N,   SIM C ,   C HR ,   a n d   A MI GO   w h ich   h a v b ee n   w i d ely   u s ed   in   co n tr o ller   m an u f ac tu r er   an d   m o s tl y   s tu d ied   i n   co n tr o en g in ee r i n g   tu n in g   m et h o d s ,   to   t u n e   P I co n tr o ller   s ep ar atel y   to   o b tain   T ch ar ac ter is t ics  a n d   P o s ,   an d   to   g en er ate   co m p e n s ato r   tr an s f er   f u n ctio n   p r ep ar ed   to   b u s ed   as  m o d i f ied   co n tr o s y s te m .   Sec o n d l y ,   to   co n tr ib u te   i m p r o v i n g   th r ed u ctio n   T a n d   P o s   f o r   s elec ted   m o d el,   th Op ti m izatio n   b ase  T u n           is   s u itab le   s o lu tio n ,   w h er th i s   ap p r o ac h   n ee d s   f o r   b en ch m ar k   co m p ar is o n   to   n o m i n ate  th b est  t u n in g   m eth o d   to   b e   j o in ed   w i th   SI SO te ch n iq u e.   B ased   o n   b o th   co n ce p ts   s u itab ilit y   o f   o p ti m iza tio n   an d   r esp o n s p ar am eter s ,   w p er f o r m   co m p ar is o n   b et w ee n   tu n i n g   u n d er s tu d y   s ep ar at el y   an d   jo in tl y   u s in g   SISO  o p ti m i za tio n   b ased   tu n e                  .   A ll  th e s m et h o d s   u n d er   s tu d y   ar s i m u lated   b y   g i v i n g   u n i s tep   ch an g in   s et  p o in t.  T h T r esu lt s   b ased   p r o p o s ed   m eth o d   h av b ee n   co m p ar ed   w it h   ea ch   o th er   t u n i n g   m e th o d s   u n d er   s tu d y .   T h is   is   d o n b y   t h ch o s e n ”  Desi g n   R eq u ir e m en t s ”  b ased   r o o lo c u s   p lo s et  to   d ef in t h d esire d   ch ar ac ter is tics   o f   th s tep   r esp o n s e.   T h r esu lt s   s h o w   t h at  t h              tech n iq u p r o v id es  t w o   s ig n i f ica n asp ec ts .   Firstl y ,   s p ec if y in g   t h d esi g n   r eq u ir e m en ts   w il cr ea te  v is u al  li m it atio n s   o n   t h g r ap h s   to   h elp   t h u s er   s et  an d   f in d   ap p r o p r iate  g ain s .   Seco n d l y ,   h o w   c h a n g e s   i n   th tr an s f er   f u n ct io n s   p o les  a n d   ze r o s   alter   th r o o lo cu s   an d   b o d p lo ts   in   liv r esp o n s e,   b esid es  tr ac k i n g   t h ch a n g e s   in   g ain   t h at  ca n   i n f lu e n ce   to   s y s t e m s   s tep   r esp o n s e.   Fig u r 4   d e m o n s tr ates   t h p r o p o s ed   m et h o d o lo g y   to   o p tim ize  P I g ai n s ,   w h er th s t ep s   o f   th p r o p o s ed   m et h o d o lo g y   ar ex p lai n ed   as f o llo w s :   a)   I m p o r t th m at h e m atica m o d el  in to   co n tr o l a n d   esti m atio n   t o o l.   b)   P u ttin g   co m p e n s ato r   g a in   to   1   an d   s elec ti n g   r   to   y   f o r   n eg at iv f ee d b ac k   co n tr o ller   u s i n g   s tep   r esp o n s e   f o r   an al y s i s   p lo t.   c)   Fro m   L T I   v ie w er   o f   SISO   d es ig n ,   it  ca n   b o b v io u s l y   s ee n   Fig u r 5   t h at  t h s y s te m   i s   v er y   p o o r ,   w h er th T i p ar am eter s   ar e:  td   1 1 9 . 1 m s ec . ,   tr   0 . 6 2 7 ,   ts   1 . 8 5 s ec   an d   tp   3 s ec   an d   f in al  a m p lit u d 0 . 0 9 .   d)   No w   ad d i n g   th e   P I co n tr o ller   to   s y s te m   an d   ap p lied   Z _ tu n e - b ased   s tep   r e s p o n s to   ex tr ac t   p r o p o r tio n al  g ain s ,   t h en   u p d atin g   t h co m p en s ato r s   g ai n   an d   tr an s f er   f u n ct io n .   T h is   is   th f ir s s ta g o f   ad j u s tin g   P I g ain s .   e)   On   L T I   v ie w er   s ett in g   t h d esi g n   r eq u ir e m e n ts   to   t h f o llo w i n g ;   tr   1e - 8   f o r   9 0 %,  ts   2 e - 8 ,   Po S 2 .   f)   B ased   o n   Z - tu n i n g ,   n o w   u s in g   o p ti m iza tio n   SISO  clo s e d   lo o p   r   to   y   to   r e - co r r ec th lo ca tio n   o f   co m p e n s ato r   Z er o s ,   f o r   f i n ad j u s tin g   P I ag ain .   W h er th is   is   s ec o n d   s ta g r eg ar d in g   p r o p o s ed   m et h o d o lo g y .   g)   Fro m   L T I   v ie w er   e x tr ac T I   a n d   P o s ,   it  ca n   b o b s er v ed   th e r is   s i g n i f ica n r ed u ct io n   i n   T co m p ar ed   w it h   t h f ir s t sta g e.   h)   No w   w ca n   ex tr ac t t h f i n al  T F o f   co m p en s ato r   w it h   o p ti m izatio n   p r o p o r tio n al  g ain s .   i)   Usi n g   s w i tch i n g   m o d   alg o r it h m   to   s elec o n b y   o n d if f er en tu n i n g   m et h o d s   SIM C ,   C HR ,   AM I GO  an d   r ep ea th o s s tep s   1 - 8   f o r   ea ch   o n as   s h o w n   i n   Fig u r 4 .   T h is   s tep   p r o v id es  co m p ar is o n   r es u lts   b et w ee n   tu n i n g   u n d er   s tu d y   b ased   p r o p o s ed   m et h o d o lo g y   t o   s elec s u i tab le  tu n t h at  c o u ld   b e   ch o s en   to   f in al ize  th d esi g n   b ased   p r o p o s ed   m et h o d o lo g y         .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2502 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  17 ,   No .   2 Feb r u ar y   20 20  :   8 9 5   -   9 0 6   900       Fig u r 4 .   P r o p o s ed   o p tim iza ti o n   b ased   tu n           f o r   P I co n tr o l ler       3.   RE SU L T S AN AN AL Y SI S   T h is   s ec tio n   p r esen t s   th e   s i m u latio n   r esu l ts   w it h   c o m p r e h en s iv e x a m i n atio n   d is cu s s io n .     T h tr an s ien t r esp o n s o f   t h s elec ted   p lan t ill u s tr ated   i n   Fi g u r 5 ,   w h er th s tep   r esp o n s e   ch ar ac ter is tic s   ar e:   td =1 1 9 . 1 m s ec . ,   tr =1 . 0 2 s ec ,   ts =1 . 8 5 s ec ,   tp 1 . 8 5 s ec ,   s t ea d y - s tate   ti m S St  3 s ec   an d   p ea k   a m p lit u d 0 . 0 9 0 7 .   B ased   o n   r esu lts ,   t h s y s te m   i s   v er y   s lo w   r esp o n s e.           Fig u r 5 .   Step   r esp o n s o f   u n c o tr o lled   s y s te m       3 . 1 .   Ana ly s is   ba s e T u ne  L o nely   T h esti m atio n   b en ch m ar k   is   b ased   o n   an al y zi n g   T i,  P o s ,   th at  w as  e x a m in ed   u n d er   ti m d o m ai n   s p ec if icatio n s .   T h s i m u lated   s y s te m   r esp o n s w a s   g o tte n   b ased   o n   f o u r   d if f er en t u n i n g   m et h o d s   Z - N,   C HR ,   SIM C ,   A MI GO   as   s h o w n   i n   Fig u r es  6 ( a - d ) .   Fro m   T ab le  1 ,   it  c an   b s ee n   t h at  t h er is   a n   i m p r o v e m e n i n   a   r ed u ctio n   o f   r esp o n s e   ti m a n d   o v er s h o o b y   all  m et h o d s ,   b u C HR   p r o d u ce s   b etter   p er f o r m a n ce   co m p ar ed   w it h   Z - N   SIM C ,   an d   AM I GO .   T h v al u es  o f   d a m p i n g   r atio n   ar s p ec if ied   b y   s o l v i n g   8 .   Ob v io u s l y ,   b o t h   Z - an d   A MI G p r o d u ce d   th lo w est d a m p in g   r atio   co m p ar ed   w ith   o th er   ca s e s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       r esp o n s time  r ed u ctio n   fo r   DC   mo to r   co n tr o ller   u s in g   S I S tech n iq u e   ( F a lih . S . M.  A lkh a fa ji )   901                                                                                         ( 8 )     T ab le  1 .   R esp o n s T im C o m p ar is o n   b et w ee n   T u n i n g   Me t h o d s   P a r a me t e r s   t d ( ms)   t r ( ms)   t s( ms)   t p ( ms)   S S t ( ms)   P o s %   ( ζ )   Z _ N   1 3 . 7   8 0 . 4   1 1 8 0   2 0 2   2 0 0 0   47   0 . 2 3 3   S I M C   2 6 . 6   1 7 4   6 0 3   3 6 6   8 0 0   11   0 . 5 7 4   C H R   1 8 . 9   9 3 . 3   1 1 1 0   2 3 4   1 8 0 0   4 6 . 4   0 . 2 3 7 4   A M I G O   3 0 . 5   1 6 3   9 9 6   3 7 2   1 4 0 0   2 6 . 4   0 . 5 7 4           Fig u r es  6 (a - d ) .   Step   r esp o n s co m p ar is o n   b et w ee n   t u n in g   m eth o d s   u n d er   s tu d y ,   a.   Z _ N,   B . C HR ,   c.   SIM C ,   d .   A MI GO       3 . 2 .   Ana ly s is   ba s e P ro po s ed  O p t i m iza t io n M et ho d   T h p r o p o s ed   m et h o d   r elies  o n   th o p ti m izatio n - b ased   tu n e             u s i n g   SISO to o lb o x   ap p licati o n .   Fig u r 7 ( a - d ) ,   illu s tr ates  t h e   s tep   r esp o n s o f   th s y s te m   b ased   p r o p o s ed   m et h o d ,   an d   th co m p ar i s o n   p ar am eter s   o f   s tep   r esp o n s a r tab u lated   in   T ab le  2 .   I t   is   o b s er v ed   th at  eli m in ati n g   o v e r s h o o ac h ie v ed   in   b o th                  .   an d                   ,   w h er it  is   q u ite   s m all  in                    an d                   .   Sig n if ican t l y   th r esp o n s t i m e   p ar a m eter s   o b tain ed   b y   p r o p o s ed   m u c h   s m aller   a n d   q u i te  ac ce p tab l th a n   t h o s e   u s i n g   tu n in g .   B u t h s ig n i f ica n r esu lt s   o b tain ed   b                 co m p ar ed   w it h   o t h er   t u n in g   m et h o d s   b ased                  ,   p r o d u ce s   m a g n i f ice n s h o r t est  r esp o n s tr , tp , ts ,   w ith   ze r o   o v er s h o o t,  b esid es  f e w er   iter atio n   n u m b er .   B y   co n tr as t,  th p r o p o s ed   m et h o d   p r o v id es  b etter   p er f o r m an ce   a n d   m ax i m u m   r ed u ctio n   to   all  tu n in g   m et h o d s   w it h   co n s id er ed   p lan m o d el  to   b m ea s u r ed   t i m r esp o n s s p ec if icat io n   i n   Mic r o s ec o n d   u n it,     th at  o v er co m es   t h m aj o r   p r ev io u s   w o r k s   i n   ca s o f   t h e   m aj o r it y   o f   t h e m   n o ac co m p lis h   t h e   h i g h est   r ed u ctio n ,   d esp ite   u s in g   ev o l u tio n ar y   al g o r tih m s   to   s o lv e   co n tr o ller   p r o b lem s   as   i n   [ 2 4 - 3 1 ] .   T ab le  3   s h o w s   th tr an s f er   f u n c tio n   a n d   p r o p o r tio n al  g ain s   o f   p r o p o s ed   co m p e n s ato r   b ased          f o r   a   d if f er en t u n in g   m et h o d s .   W ith   co n ce r n i n g   to   Fig u r es  8 ( a - b)   an d   T ab le  4 ,   th co m p ar is o n   o f   m o d if icatio n   ze r o s   lo ca tio n   a n d   ad j u s tin g   co m p e n s ato r   g ain s   is   p r esen ted ,   to   s h o w   th e f f ec tiv e n ess   o f   u s in g   C H R   t u n b ased   p r o p o s ed   m et h o d o lo g y   o v er   o th er   tu n i n g   u n d er s t u d y .         T ab le  2 .   C o m p ar is o n   R es u lt s   b et w ee n   T u n i n g   Me t h o d s   b as e d                T ec h n iq u e   P a r a me t e r s   t d µ / s   t r / µ s   t s/ µ s   S S t / µ s   ( P o s)   %   I t e r . N o               4 1 . 5   8 9 9   1 6 6 0   4 0 0 0   2 . 2 2 e - 14   8                1 1 4   2 4 7 0   4 9 4 0   1 0 0 0 0   6 . 6 6 e - 14   8              0 . 8 1 1   1 7 . 2   3 0 . 7   80   0   9                  95   2 0 3 0   4 0 1 0   8 0 0 0   0   7     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2502 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  17 ,   No .   2 Feb r u ar y   20 20  :   8 9 5   -   9 0 6   902       F ig u r e s   7 (a - d) .   Step   R esp o n s e s   C o m p ar is o n   b et w ee n   d i f f er e n t tu n i n g   m et h o d s   b ased               ,     a ) .             ,   b ) .            , c.              ,   d ) .                 .       T ab le  3 .   Fin al  P ar m eter s   o f   P r o p o s ed   C o n tr o ller   b ased   Dif f e r en t T u n in g   Me t h o d s   M e t h o d   C o m p e n sa t o r   Kp   Ki   Kd                                                               3 . 3 4 e 3   1 . 1 6 e 3   1 . 2 4 e 3                                                                1 . 3 3 e 3   1 2 1   4 5 9                                                            1 . 6 7 e 5   7 7 0   6 . 3 8 e 4                                                                 1 . 0 7 e 3   2 1 3   5 5 6           Fig u r es  8 (a - d ) .   Z er o s   P o les lo ca tio n - b ased   a.             , b .                , c.               , , d ,                   ,       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       r esp o n s time  r ed u ctio n   fo r   DC   mo to r   co n tr o ller   u s in g   S I S tech n iq u e   ( F a lih . S . M.  A lkh a fa ji )   903   T ab le  4 .   C o m p ar is o n   Mo d if ed   Z er o s   L o ca tio n   an d   Gai n   Val u es  b ased   P r o p o s ed   Me th o d o lo g y     u n d er   T u n i n g   Me t h o d s   U n d er s tu d y     N o   o f   Ze r o s( Z )   Z1   Z2   G a i n               2   r e a l   - 2 . 2 9 6   - 0 . 4 0 7   1 2 3 6 . 8                2   r e a l   - 0 . 0 9 3   - 2 . 8   4 5 8 . 8 4              2   r e a l   - 0 . 6 0 8 ,   - 0 . 0 0 4 6   6 3 7 6 2                  2   r e a l   - 0 . 2 2 5   - 1 . 7   5 5 6 . 3 4       Fig u r es  9   ( a,   b )   illu s tr ate  t h r o o lo cu s   o f   co n tr o ller   b ased   C HR   lo n el y   an d                r esp ec tiv el y ,     it  is   o b v io u s l y   to   s ee n   t h at  t h e   m o d if icat io n   o f   ze r o s   lo ca tio n   b ased                p r o d u ce   h ig h   ad j u s ti n g   lo ca tio n   co m p ar ed   w i th   t h lo w e s m o d if icatio n   to   u s i n g   C H R   m e th o d   lo n el y . T h f i n al  d esig n   w it h   s tep   r esp o n s e   b ased                w a s   s i m u lated   b ased   Si m u li n k   as  in   F i g u r 1 0 .   B ased   o n   r es u lts   an d   F ig u r es  1 1 ,   it  ca n   b e   o b s er v ed   th at  th s tep   r esp o n s b ased                ex ac tl y   co r r esp o n d s   th d esig n - b ased   Si m u lin k   an d   p r o d u ce d   h ig h er   r ed u ctio n   r esp o n s ti m to   b m ea s u r ed   in   Mic r o s ec o n d   u n it ,   w h ic h   g iv e s   t h ca p ab ilit y   to   o v er co m th m aj o r it y   o f   p r e v io u s   w o r k s   f u r th er   t u n i n g   m e th o d s   u n d e r   s tu d y .           Fig u r es  9 ( a, b ) .   R o o t L o cu s ,   ( a)   C o n tr o ller   b ased   C HR   t u n i n g ,   ( b )   C o n tr o ller   u n d er   C H R   b ased   p r o p o s ed   Me th o d o lo g y                            Fig u r 10 .   Fin al  p r o p o s ed   d esi g n             - b ased   s i m u li n k     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2502 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  17 ,   No .   2 Feb r u ar y   20 20  :   8 9 5   -   9 0 6   904       Fig u r 11 .   Step   r esp o n s b ased   p r o p o s ed   co n tr o ller                   4.   CO NCLU SI O N   T h is   r esear ch   h as  b ee n   d o n to   ex a m in th p u r o p o s e   b eh in d   t h p o o r   p er f o r m a n c o f   P I co n tr o ller - b ased   DC   m o to r   th r o u g h   tu n i n g   o r   o p ti m izatio n   a lg o r ith m s   w h e n   u s in g   t h e m   lo n el y .   W p r o p o s ed   n o v el   m e th o d   b ased   o n   c las s ical  t u n in g   m et h o d s   Z   N,   SIM C ,   C HR   a n d   A MI GO   to   m a k co m p ar i s o n   i n   r esp o n s ti m a n d   to   f in d   o u t   th p r o p er   tu n e,   to   b co m b in ed   w it h   SISO  tec h n iq u e.   T h p er f o r m a n ce   w a s   an al y ze d   a n d   e v alu ated   in   ter m   o f   m in i m iza tio n   r esp o n s t i m e,   o p ti m a P I g ai n s   a n d   p o les  ze r o s   lo ca tio n .   Step   r esp o n s o f   all  m eth o d s   a n d   th eir   s y s te m   c h ar ac ter is tic s   ar e   co m p ar ed   w it h   ea ch   o t h er .   T h r esu lts   el u cid ate  th at  a ll  e x a m in ed   t u n i n g   m eth o d s   b ase d   SISO  tech n iq u e                 p r o d u ce   m ag n i f ice n p er f o r m a n ce   o v e r   j u s u s in g   tu n i n g   m et h o d s .   I w a s   f o u n d ed   th at             p r o v id e s   h ig h er   r ed u ctio n   in   r esp o n s ti m p ar a m eter s   o v er   ex i s ti n g   m et h o d s   w er s tu d ied   in   t h is   p ap er ,   p ar ticu lar ly   i n   td   0 . 8 1 1 µsec,   tr   1 7 . 2   µsec,   ts   3 0 . 7   µsec,   SS 8 0   µsec,   an d   P o s   0 %.  W h er e,   th i m p r o v e m en r ed u ctio n   co m p ar ed   w it h   u s in g   C HR   tu n lo n el y   f o r   td ,   tr ,   ts ,   SS t   clo s ed   to   2 3 3 0 4 ,   5 4 2 4 ,   3 6 1 5 6 ,   2 2 5 0 0   ti m e s   r esp ec ti v el y   co m p ar ed   w it h   j u s u s i n g   a   tu n e.   T h lo w est  m i n i m iza tio n   r esp o n s e s   w er ap p ea r e d   in                 co m p ar i n g   w it h   o th er s   td   9 5   µsec,   tr   2 0 3 0   µsec,   ts   4 0 1 0   µsec,   SS 8 0 0 0   µsec  w it h   P o s   6 . 6 6 e - 1 4 .   C o n s id er ab ly ,   al m o d els  b a s e d   p r o p o s ed   m et h o d   p r o d u ce   an   ac ce p tab le  p er f o r m an ce   a s   f ar   as  r esp o n s ti m an d   o v er s h o o t,  y et               d ef ea t s   o th er s .   T h is   is   o r d in ar il y   i n s id th r eq u ir ed   cr iter ia  f o r   DC   m o to r   co n tr o ller   an d   au to m a ted   ap p licatio n s ,   i n   ca s o f   ac cu r atel y   ad j u s ti n g   p r o p o r tio n al  g ain s .   I n   v ie w   o f   r es u lts ,   th p r o p o s ed   s tr ateg y   p r o v id es  b etter   co m p u tat io n   ef f ic ien c y   to   r aise  th r o b u s tn e s s ,   s tab ili t y ,     an d   p r o f icien c y ,   b esid es  q u ic k l y   ca lcu la tio n s   a n d   co n v e n ie n t   to   u s e,   f u r t h er   u s i n g   w ith   h i g h er   o r d er   s y s te m   to   i m p r o v tr an s ie n r esp o n s c h ar ac ter is tic s .   I g i v e s   an   ex c ellen i n v esti g atio n   i n to   h o w   th e f f ec tiv e n e s s   o f   ch an g i n g   p r o p o r tio n al  g ai n s   to   b eh av io r al  o f   P I co n tr o ller   to   m i n i m ize  tr a n s ie n t r esp o n s s ig n i f ica n tl y .   B y   co n tr ast,   s i g n i f ican p r io r ity   o f   th p r o p o s ed   m et h o d   co m es   f r o m   ac cu r ate l y   ad j u s tin g   p r o p o r tio n al  g ain s   to   eli m i n ati n g   o v er s h o o an d   to   m i n i m ize  r esp o n s ti m s i g n i f ica n tl y .   F u r th er   i m p r o v e m en t   o f   th is   s t u d y   ca n   b d o n e   b y   p a y i n g   atte n tio n   to   u s e   t h is   tec h n iq u w i th   GA  to   e n h a n ce   its   p er f o r m a n ce   f o r   s e ar ch i n g   ch r o m o s o m e s .   P r ac tically ,   i m p r o v ed   GA   p er f o r m a n ce   ca n   b ap p lied   to   o p tim ize  th h ar d w ar o f   DC   m o to r   co n tr o ller   s ig n i f ican tl y ,   b y   u s i n g   Mo d el - b ased   Desig n   to   d ep lo y   t h h ar d w ar o n   Field   P r o g r am   Gate   A r r a y   FP GA   / AR T Y7 .         ACK NO WL E D G E M E NT   T h au th o r   w o u ld   lik e   to   th a n k   Un iv er s iti  P u tr Ma la y s ia  f o r   s u p p o r tin g   t h is   r esear ch   w o r k   u n d er   s u p er v i s io n   a n d   Mi n is tr y   o f   E d u ca tio n   f o r   f u n d i n g   th i s   s t u d y   u n d er   t h MO E - F R GS  s ch e m e   ( 0 3 - 01 - 17 - 1 8 9 3 FR ) .       RE F E R E NC E   [1 ]   M .   Ka u r. ,   " L it e ra tu re   Re v ie w   o P ID  C o n tr o ll e b a se d   o n   V a r io u S o f Co m p u ti n g   T e c h n iq u e s,"   In t.   J .   Rec e n t   In n o v .   T re n d s Co mp u t.   Co mm u n . ,   p p .   5 - 8 ,   J u n   2 0 1 7 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.