I ndo ne s i a n J o ur na l  o f  E l e c t r i c a l  E ng i ne e r i ng  a nd C o m p u t e r  Sc i e nc e   V o l.   11 ,  N o.   2 A ug us t   201 8 , p p 7 04~ 7 10   I S S N :  2502 - 4752,  D O I :  10. 11 591/ i j e e c s . v 11. i 2. pp 704 - 7 10          704       Jou r n al  h om e p age h ttp : //ia e s c or e . c om / j our nal s / i nde x . php/ i j e e c s   F u zz y  L o g ic E nh a nced Dire ct  T o r que Co nt ro l w it h   Spa ce Vec t o r M o dula t io n       Ji an - D i n g T an 1 ,  Si a w - P a w  Ko h 2 ,  Si e h - K i on g T i on g 3 ,  K ha r udi n A l i 4 ,  A h m e d A bda l l a 5   1 , 2 , 3 I n s t i t u t e o f  S u s t ai n ab l e E n er g y ,  U n i v er s i t i   T en ag a N as i o n al ,  M a la y s ia   4 Ele c tr ic a l,  Ele c tr o n ic  a n d  A u to m a tio n  E n g in n e r in g  T e c h n o lo g y ,  TA T I  U n iv e r s it y  C o lle g e ,   T er en g g an u ,  M al ay s i a   5 F a c ul t y  of  E l e c t r oni c  I nf or m a t i o n E ng i ne e r i ng ,  H ua i y i n I ns t i t ut e  o f   T e c hnol o g y,   P . R . C h i n a       A rt i cl e I n f o     AB S T RAC T   A r tic le  h is to r y :   R ecei v ed   Fe b   1,  2018   Re v i se d   Ap r   20,  201 8   A ccep t ed   Ap r   2 7,  2 018     O v e r  t he  pa s t  f e w   y e a r s ,   m ul t i pl e  t y pe s  of   m odi f i c a t i ons  ha v e  be e n pr op os e ont o t he  D i r e c t  T or que  C o nt r ol  ( D T C )  s c he m e .   A m ong   o th e r s  is  th e   i m pl e m e nt a t i on of  S pa c e  V e c t or  M od ul a t i o n ( S V M ) .  I n t hi s  pa pe r ,  t w o ne w   c ont r o l  s t r a t e g i e s  a r e  pr opos e d o n t o a n S V M - D T C .  I ns t e a d of  us i ng  P I  t or q ue   a nd f l ux  c ont r o l l e r s ,  a  f uz z y  l o g i c  c ont r ol  m e t hod i s  i m pl e m e n t e d i n t he   pr o pos e d m odi f i c a t i on   t o a c hi e v e  a   m or e  c ons t a nt  s w i t c hi ng   f r e que nc y   w hi l e   m i ni m i z i ng  t he  t or que  e r r or .  T he  f uz z y  l og i c  c ont r ol l e r  c on t r ol s  t h e  v ol t a g e s   i n di r e c t  a nd qua dr a t i c  r e f e r e nc e   f r a m e  ( V d,  V q) .  T hi s  a ppr oa c h f ul l y  ut i l i z e s   th e  s w itc h in g  c a p a b ility  o f  th e  in v e r te r  a n d   th u s  im p r o v in g  th e  o v e r a ll s y s te m   pe r f or m a nc e .   T o ov e r c om e  i s s ue s  i n ope n l oo p s t a t or  f l ux  s uc h a s  D C  dr i f t   a nd s a t ur a t i on,  a  c l os e d l oo e s t i m a t i on m e t hod of  s t a t or  f l ux  i s  a l s pr o pos e ba s e d on  v ol t a g e  m ode l  a nd l ow  pa s s   f i l t e r .  T he  pe r f or m a nc e  of  t he   p r o pos e d c ont r ol  s t r a t e g y  i s  be nc hm a r k e d w i t h t ha t  of  a  c onv e nt i o na l  D T C S V M .  S i m ul a t i ons  a nd e x pe r i m e nt s  w e r e  c a r r i e d out  a nd t he  r e s ul t s  s how   t ha t  t he  pr o pos e d m e t hod out pe r f or m s  t he   c onv e nt i ona l  D T C - S V M  i n  t er m s   o f D C - o f f s e t e li m in a tio n  a n d  o v e r a ll s y s te m  r obus t ne s s .     Ke y wo rd s :   D ir e c t to r q u e  c o n tr o l   S p ace  v e c to r  m o d u la tio n   S ta to r  f lu x  e s ti m a tio n   F uz z y l o gi c  c o nt r o l   I n du c t i on  m ot or     C opy r i g ht   ©  201 8   I ns t i t ut e  o f  A d v anc e d E ngi ne e r i ng  an Sc i e nc e   A l l  ri g h t s re se rv e d .   Co rre sp o n d i n g  Au t h o r :   J i a n D i n T an   I ns t i t ut e  o f   S u s t a i na b l e  E ne r g y,   U ni ve r s i t i  T e na ga  N a s i o na l ,  M a la y s ia   E m a il:  t j i a nd i ng @ un i t e n. e d u. m y         1.   I NT RO D UCT I O N   D ir e c t T o r q u e  C o n tr o ( D T C )  i s  a co n t r o l  s ch e m e t h at   g r an t s  el ect r o n i c v ar i ab l e s p eed  m o t o r   c o nt r o l l e r s   w i t h a n e xc e l l e nt  t o r q ue  m a ni p ul a t i o n [ 1 ] .  W i t h D T C  s c he m e s  i n t he   A C   d r i ve s ,  t he  u s e  o f   m ach i n e p ar a m et er s  ca n  b e m i n i m i zed .  H o w e v er ,  d es p i t e t h e g o o d   p er f o r m a n ce t h at  D T C  h a s sh o w n   so  f a r ,   t h er e ar e s t i l l  r o o m s  f o r  i m p r o v e m e n t  i s  cer t ai n  as p ect s  o f  t h e s ch e m e [ 2 ] .  O v er  t h e p as t  f e w   y ear s ,  s ci e n t i s t s   an d  r es ear ch er s  ar o u n d  t h e g l o b e h av e b een  co m i n g   u p   w i t h   m et h o d s  a n d   m o d i f i cat i o n s   t o  i m p r o v e D T C  i n   t e r m s   o f   m ot or   pe r f or m a n c e   du r i ng   s t a r t   u p,   ov e r l oa c on di t i on s ,   l o w   s pe e s pi n n i ng   a n m a ny   m or e   [ 3] .   A m o n g  o t h er  i s s u es   i n  a co n v en t i o n al  D T C  s c h e m e i s  t h h i g h  t o r q u e r i p p l g en er at ed  [ 4 ] .  S ev er al   m et h o d s   t o  a d dr e s s  t hi s  p r o b l e m  ha ve  b e e p r op o s e d   i n t he   l i t e r a t ur e ,   s uc a s   r e g u la tin g  th e  p u ls e  d u r a tio n  o f  th e   ou t pu t   v ol t a g e   v e c t or   s a s   t m a k e   i t   di r e c t l y   de pe nde n t   on   t or qu e - r ip p le   m i n i m iz a tio n .   A lt h o u g h   m o d i f i cat i o n s  as  s u c h  can  ex t en s i v el y  r ed u ce t h e t o r q u e r i p p l e,  t h e co m p l e x i t y  o f  t h e o v e r al l  al g o r i t h m   i s  i n   p r ai s ed  an d  i t   be c om e s  di f f i c ul t  t o be  i m pl e m e n t e d.   A  s t a n d ar d  D T C  g en er al l y  co n s i s t s  o f  a p ai r  o f  h y s t er es i s  c o m p ar at o r s ,  t o r q u e an d  f l u x  c al cu l at o r s ,  a  l ook u p t a bl e ,  a n d a l s o a   vol t a g e - s o u r ce i n v er t er  ( V S I )  [ 5 ] .  S o m e   m aj o r  i s s u e s  as s o ci at ed   w i t h  t h i s   c o nve nt i o na l   s e t u p  c a n b e  f o und  i n t he  l i t e r a t ur e ,  i nc l ud i n g s w i t c hi n g f r e q ue nc y t ha t  va r i e s   w i t h o p e r a t i n g   c on di t i on s ,   h i gh  t or qu e  a n f l u x r i ppl e s   w i t h c u r r e n t  di s t or t i on ,  j u s t  t n a m e  a   f e w .  I n  t h e  pr opos e d f u z z SV M - D T C  s t r a t e gy   f or  i n du c t i on   m a c h i n e  r e por t e d i n  [ 6,  7,   8 ] ,  t w o   f u zz y  l o g i c r eg u l at o r s   ar e ad o p t ed .   T h es e   f u zz y  r e g u l a t o r s  r ep l aced  cl as s i cal  P I  r eg u l at o r s  i n  t h e p r o p o s ed  s ch e m e.   A p ar t  f r o m  t h i s ,  a n o t h er  t w o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       F uz z y  L ogi c  E nha nc e d D i r e c t  T or que  C ont r ol  w i t Spac e  V e c t or  M odul at i on  ( J ia n - D i n g T an )   705   di f f e r e n t   m odi f i c a t i ons   w e r e  pr opos e d i n  [ 8 - 12]  t o i m pr ov e  D T C  pe r f or m a n c e s .  O ne  of  t h e  pr opos e m odi f ic a t io n  is  to  o p ti m iz e  t h e  P I  c o n tr o lle r  u s in g  G e n e tic   A l g o r ith m  ( G A ) .  T h e  o th e r   m o d if ic a tio n  is  c a r r ie d   ou t  ba s i ng  on  a   hy br i f u z z y   s l i di ng   m ode  c on t r ol  t h e or y .   S o m e  ot h e r  r e s e a r c h e r s  us e d a  f u z z y  P I  c on t r ol l e r   i n   t h e   s pe e c on t r ol   l oop.   T h i s   m odi f i c a t i o n   is   c a r r ie d   o u t   b y   s u b s tit u ti n g   t h e   P I   c o n tr o lle r   to   a  h y s te r e s is   c o n tr o lle r  a n d  r e p la c in g  t h e  s w itc h i n g  ta b le   w it h  S V M  [ 1 3 ,  1 4 ] .  A ll th e   m o d if ie d  s c h e m e s  s h o w e d  s ig n i f ic a n t   i m p r o v e m e n t s  in  r e la ti v e  to  a  c o n v e n tio n a l D T C .  B e s id e  f u z z y  lo g ic  a n d  G A ,   A r tif i c i al  N eu r al  N et w o r k   ( A N N )   h a s   a l s be e n   pr opos e d t o e n h a n c e   D T C .   A   m u l t i   l a y e r   n e u r a l   n e t w or k   i s  i m pl e m e nt e d i [ 15]   t o   e m u la te  t h e  tr a d itio n a s w itc h in g   lo o k  u p  ta b le   m e t h o d .  T h is   m o d i f ic a tio n   s u c c e s s f u ll y  o b ta in e d  a n  o p ti m a l   s w itc h in g  p a tte r n   f o r  in d u c ti o n   m o t o r s .  I n  [ 1 5 ] ,  a w av e l e t  n eu r al   n et w o r k s  ( W N N )  i s   ap p l i ed  i n  a d i r ect   t o r q ue  a nd  f l u x c o nt r o l  f o r  t h e  i nd uc t i o m o t o r  d r i ve s .  T he  W N N  c o nt r o l l e r  w i t h t he  s t r uc t ur e  o f   no nl i ne a r   a ut o   r e gr e s s i ve   m o v i n a ve r a ge  b a s e d   ne ur a l   ne t w o r k  ( N A R M A )   i s  i m p l e m e nt e d   as   a  s p eed   co n t r o l l er   t o   c o n tr o l th e  to r q u e .   I n  t h i s  p ap er ,  t w o  co n t r o l  s t r at eg i es  ar e p r o p o s ed  f o r  D T C  w i t h  S V M ( D T C - S V M ) .  T he  c ont r i b ut i o n   of  t hi s  pa pe r  i s   t w o - f ol d a n d  c a n  be  s um m a r i z e d a l ong  t he  f ol l o w i n g l i n e s .  F i r s t ,  t h e   P I  t or qu e  a n d f l u c o n tr o lle r s  ar e r ep l aced  w i t h  t w o  r es p ect i v e f u zz y  co n t r o l l er s .  T h i s  en ab l es  t h e D T C - S V M  s c h e m e t o   m i n i m i ze t o r q u e er r o r s ,  r ed u ce t o t al  h ar m o n i c d i s t o r t i o n s  o f  s t at o r  cu r r en t  a n d  p r o v i d e a  m o r e co n s i s t en t   s w i t c h i ng   f r e qu e n c y .  S e c o n dl y ,  a   m odi f i e d c l os e  l oop i n t e g r a tio n  a l g o r ith m  o f  s ta to r  f lu x  e s ti m a tio n  i s   pr op os e d.  T h i s  a l g or i t hm  s c he m e  i s  c a r r i e d out  ba s i ng  o n   a  v ol t a g e   m ode l   w i t h t h e  s t a t or  c u r r e n t   i n a  l o w   p as s   f i l t er .  S i m u l at i o n s  a n d   ex p er i m e n t s   w er e car r i ed  o u t  t o  ex a m i n e t h e p er f o r m a n c e o f  t h e p r o p o s ed   m odi f i c a t i o ns .  T he  r e s ul t s  s h o w  t ha t  t he  p r o p o s e d  m e t ho d  i s  s uc c e s s f u l  i m i ni m i z i ng  t o r q ue  e r r o r s .   T he   r i p p l es  i n  t h f l u x  a n d  t h e t o r q u e o f  t h e s t at o r  at  l o w   m o t o r  s p eed  ar e s i g n i f i can t l y  r ed u ced .       2.   I NDUC T I O N M O T O R M O DE L L I NG   T he  m o d e l l i ng o f  a i nd u c t i o m o t o r  i s  e x p r e s se d   i n  a  d - q  f i x ed  r ef er e n ce  f r a m e i n     E q ua t i o ns   (1 ) t o  (6      =    +                           (1 )     0 =    +        (           )                (2 )      =  +                    (3 )      =  +                    (4 )     = 3 2 (         )                 (5 )       = +                 (6 )     W he r e   w g w r ,  a nd   w m   r e fe r  t o  g e n er i c r e f er en ce  s y s t e m ,   r o t o r  el ect r i cal  an d   m ec h an i cal  s p eed   r es p ect i v el y .   R s   a nd   R r   de n ot e   r es i s t a n ces   of   s t a t or   a n d r ot or .   L s L r ,   L m   r ep r es en t   s t a t o r ,   r o t o r  a nd  m ut ua l   i nd uc t a nc e s Ψ sdq   a nd   Ψ rdq   s t a nd f or   th e  s ta to r   a n d r ot or   f l u x i d - q   f r a me   r es p ect i v el y T e   a nd   T l   ar t he  t o r q ue   o m ot or  a n d l oa d.   i sdq   a nd   i r d q   re f e r t o  c u rre n t s  o f s t a t o r a n d  ro t o w h i l e   B   a nd   J   de n ot e   f r ic tio n  c o e f f ic ie n t   a nd  i ne r t i a  o f  t he  s ys t e m .  Fi g u re   1  s ho w s  t he  e q ui va l e nt  c i r c ui t  i n d - r ef er e n ce f r a m e an d  q - r ef er en ce f r a m e.         ( a)     (b )     F i g ur e  1 .  E q ui va l e nt  c i r c ui t s  o f  in d u c tio n   m o to r   i n  (a ) d - r ef e r en ce f r a m e ( b )  q - r ef er en ce f r a m e     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i ,   V o l.   11 , N o .   2 A ug us t  2018   :   7 04     710   706   3.   D TC - SV M   D T C  i s  a  m et h o d  d es i g n ed  t o  b e u s ed  i n  v ar i ab l f r eq u en c y  d r i v es  t o  co n t r o l  t h e t o r q u e o f  a t h r ee   p h as A C   m o t o r ,  f r o m   w h i c h  t h e s p eed  o f  i t  can  ev e n t u al l y  b m an i p u l at ed .  T h e m a i n  co m p o n e n t s  i n  a  c on v e n t i on a l   D T C  i n c l u de  a  de c ou pl e d c on t r ol  of  t h e   m ot or  t or qu e  a n d m ot or  f l ux   m a gn i t u de .  T h e  g e n e r a l   w o r ki n g p r i nc i p l e  o f  a  D T C   i s  t o  t une   t he   i n ve r t e r  t o  t he  c o r r e s p o nd i ng i ns t a nt a ne o u s  e r r o r  e s t i m a t e d  i t or qu e  a n d s t a t or   f l u m a gn i t u de  of  t h e   m ot or .  F r o m   it,  t h e  in v e r te r  is   s w itc h e d  to  t h e   a p p r o p r ia te  v o lta g e   v e c t or s  ba s i ng  on  a  s w i t c h i ng  t a bl e  t be  f e d i n t o t h e  i n du c t i on   m ot or .   T o  i m pr ov e  t h e  ov e r a l l  pe r f or m a n c e  of   t h e s y s t e m  a n d  t o  ach i e v e a  co n s t an t  s w i t ch i n g  f r eq u e n c y ,  t h h y s t er es i s  co m p ar at o r  i n   a  DT C - S V M  is   r ep l aced   b y  P I  t o r q u e an d  f l u x  co m p ar at o r s .  T h e s w i t c h i n g   m ech a n i s m  i s  al s o  r ep l aced   b y  an  S V M,  as  s h o w n   i n F i g ur e   2.         F i g ur e   2 .   T h e b l o ck  d i ag r am  o f  D T C - S VM       4.   C LO S ED  LO O P  F LU X   ES TI M A TIO N   T h e  c a lc u la tio n s  i n  th e  D T C - S V M  a l g o r i t h m  ar e b as ed   o n a ve r a ge d  va l ue s   w h i l e  t he   s w i t c hi n g   s i g n al s  f o r  t h e i n v er t er  ar e g en er at ed  b y  t h e s p ace v ec t o r   m o d u l at o r .  T h er e ar e s ev er al  i s s u es   w i t h  t h i s   ar r an g e m en t   t h at   a f f ect   t h o v er al l   p er f o r m a n ce  o f   t h s y s t e m   e s p eci al l y  d u r i n g   l o w   m o t o r   s p eed .   A m o n g   o t he r s  i s  t h e  ope n l oop i n t e g r a t i on  of  s t a t or  f l ux  e s t i m a t i on  w h i c h  c a n c a us e  D C  dr i f t s  a n d s a t u r a t i ons .  T h e   es t i m at ed  s t at o r  f l u x  v a l u e s  c an  g r eat l y  a f f ec t  t h e o v er al l  p er f o r m an ce o f  a D T C .  T h i s   m o t i v at ed  u s  t o  co m e   u w i t h  a   m e t h od t o ov e r c om e  t h i s  pr obl e m .   A  c l o s e d  lo o p   in te g r a tio n  a l g o r ith m   f o r  s ta to r  f lu x  e s ti m a t io n  i s   p r o p o s ed .   T h e cal cu l at i o n s  i n   t h e al g o r i t h m  ar e b as ed  o n  s t a t o r  cu r r en t  an d  v o l t a g m o d el   i n  a l o w  p as s   f i l t er .   T h e g en er al  b l o c k d i a gr a m  i s   a s  s ho w n  i n F i gur e   3         F i g ur e   3 .   T h e  b lo c k  d ia g r a m  o f  th e   s ta to r  f l u x  e s ti m a tio n   s c h e me     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       F uz z y  L ogi c  E nha nc e d D i r e c t  T or que  C ont r ol  w i t Spac e  V e c t or  M odul at i on  ( J ia n - D i n g T an )   707   T he  t r a ns f e r  f u nc t i o n i s  a s  s ho w n  i n e q ua t i o n ( 7 ) .         ( ) =       +       ( + 2 0 )                             (7 )     Fi g ur e   4  s h o w s  t h e cl o s ed  l o o p  s t at o r  f l u x  es t i m at i o n  i n  d i r ect  ax i s  as   de r i v e d f r o m  e qu a t i on  ( 7)  i t h e f o r m  o f  a b l o ck  d i ag r a m .               F i g ur e   4 .   T h e  bl oc k  di a g r a m   of  t h e  c l os e d l oop s t a t or  f l ux  e s t i m a t i on       5.   F U ZZ Y   LO G IC  C O N TR O L LER     A   f u zz y  l o g i c co n t r o l  s c h e m ( F L )  i s  ad ap t ed  i n t o  t h e p r o p o s ed   m et h o d .  T h e es t i m at ed  t o r q u e v al u es   ar e co m p ar ed  t o  t h ei r  r ef er en ces  an d  t h e er r o r s  o b t a i n ed  ar e f ed  as  i n p u t s  i n t o  t h e F L .  T h es e er r o r s  ar e   n o r m al i zed  an d  t h v al u e s  ar w i t h i n  t h e r an g e o f   - 1 t o + 1.   T h e F L   m i n i m i zes  t h e t o r q u e er r o r s  an d  o b t ai n s   p r o p er t y  v o l t a g es  i n  q u ad r at u r e r ef er en ce  f r a m e ( V q s )   w i t h   co n s t a n t  s w i t ch i n g   f r eq u en c i e s .  T h e p r o p o s ed  F L   is  a s  i llu s tr a te d   i n F i g ur e   5 .  T h e P I  t o r q u e an d  f l u x  co n t r o l l er  i n  t h e co n v en t i o n al   D T C  i s  r ep l aced   by  t w f u zz y   l o g i c co n t r o l l er s .  T h e e s t i m at ed  v al u e o f   s t at o r  f l u x   i s  co m p ar ed  t o  t h e act u al   s t at o r  f l u x   v al u e.  T h c a lc u la te d  e r r o r  is  t h e n  f e d   in t o  th e   f u z z y  lo g ic  c o n tr o lle r .  T h is   m i n i m iz e s  t h e  to ta h a r m o n ic  d is to r tio n  o f   th e   s ta to r  c u r r e n t.             Fi g u r 5 .   T h e b l o ck  d i ag r am  o f  t he   f uz z y  l o gi c  c o nt r o l  i n a   D T C       F i g ur e   6  s h o w s  t h e cl o s ed  l o o p  b l o ck  d i ag r a m  o f  s t at o r  f l u x  r ef er e n ce v al u e an d  t h e s t at o r  f l u x   e s t i m a t i o n m a gni t ud e .         F i g ur e   6 T he  b l o c k d i a gr a m  o f  t he   f l ux c o nt r o l  l o o p   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i ,   V o l.   11 , N o .   2 A ug us t  2018   :   7 04     710   708   6.   S I M U LA TIO N  R ES U L S     E x pe r i m e n t a l   s i m ul a t i ons   w e r e  c a r r i e d ou t  i n M A T L A B / S I M U L I N K  i n  or de r  t o v e r i f y  t he  pr opos e d   s c h e m e .  T h e   s t a t or   f l ux a n d  t or qu e  e s t i m a t i on l oop f or  t h e  dr i v e  a r e  a l s o de s i g n e d  a n d i n c l u de d i n t h e   s i m u l a t i on s .  T h e  pr opos e d t or qu e  a n d f l ux   f u z z y  r e gu l a t or s   a r e  de v e l ope d u s i ng  t h e  f u z z y T o ol box .   T a bl e   1   s h o w s  t h e p ar a m et er s   s et t i n g   o f  t h e i n d u ct i o n   m o t o r .  T h e ef f i ci e n c y  an d  o v er al l  p er f o r m a n ce o f  t h e e n h an ced   m e t ho d   w i t f uz z y l o g i c  f e a t ur e  ( a s  s ho w n  i n F i g ur e   5 )  i s  b e nc h m a r ke d   w i t h t ha t  o f  a   c o nve nt i o na l   S V M - D T C.     A   v e r y  l o w   s pe e d ope r a t i n g c on di t i on  o f  50r a d/ s e c  un de r  f ul l - l oa d t or qu e  ( 14. 5 N m )  i s   s e t   f or   p e r f o r m a nc e  b e nc h m a r ki ng.  F i g ur e   7  s h o w s  t h e s t ead y  s t at e r es p o n s e co m p ar i s o n  o f  t h m o d i f i ed  S V M - DT C   w i t h a  c onv e n t i on a l  S V M - D T C   und e r   s uc h o p e r a t i n g c o nd i t i on .  I t  c a n  be  obs e r v e d t h a t  t h e   m odi f i e S V M - D T C   y i el d ed   m u c h   s m o o t h er   s t ead y   s t at e  p er f o r m a n ce  g r ap h s ,  e s p eci al l y  i n  t er m s  o f  t o r q u e a n d  r o t o r  s p eed .   T h e  m odi f i e d s c h e m e  a c h i e v e d a  s t e a dy  s t a t e  of  r ot or  s pe e d i n  a  m i n i m a l  of  0. 2 s e c on d.  T h e  r ot or  s pe e o t he  c o n ve nt i o na l  S V M - D T C ,   on  t h e  ot h e r  h a n d,  ov e r s h ot  t o 15r a d/ s e c   w i t h  s i g ni f i c a n t  r i ppl e s  a n d r e a c h e s t ead y   s t at o n l y   a f t er   2 . 2   s eco n d s .   W i t h   t h e n h an ci n g   f e at u r es   i n   t h p r o p o s ed  m e t h o d ,   t h o v er s h o o t   i n   t or qu e  i s  s i g ni f i c a n t l y  r e du c e d f r om  27N m  t o 14N m .  U n de r s h oot  c on di t i on  i s  a l s o e l i m i n a t e w i t h  t h e   i m pl e m e n t a t i on  of  t h e  pr opos e d s c h e m e .  T h e  r i ppl e s  of  t h e   t or qu e  i s  r e du c e d 70%  f r om  1 N m  t o 0. 3N m .  T h e   s ta r tin g  c u r r e n t is  a l s o  s u c c e s s f u ll y  r e d u c e d  f r o m  1 4 A  to  1 0 A   w it h  n o  s ig n i f ic a n t d is to r t io n .  T h e en h a n ced   s c h e m e   y ie ld e d  r ip p le - f r ee s t at o r  f l u x  at  s t ead y  s t at e.  T h e  t o r q u e er r o r  b et w ee n  es t i m a t ed  t o r q u e an d  i t s   r ef er en ce i s   at   m er e 0 . 2 N m  a s   a co n s t an t  s w i t c h i n g   f r eq u e n c y  i s  ach i e v ed  u s i n g  t h m o d i f i ed   m et h o d .  I n   co m p ar i s o n ,  t h e t o r q u e er r o r   i n  t h c o n ve nt i o na l  S V M - D T C  c ha nge s  f r o m  0 . 2 N m  t o   - 2 N m  d u e  to  v a r ia b le   s w i t c hi n f r e q ue nc y a nd  l o w  c o nt r o l  s y s t e m  p e r f o r m a nc e .       T ab l e 1 .   T h e p ar am et er s  s et t i n g  o f  t h e i n d u ct i o n   m o t o r             a.  S t at o r  cu r r en t   f .  S t at o r  cu r r en t           b .  E le c tr o m a g n e tic  to r q u e   g .  E le c tr o m a g n e tic  to r q u e       F i g ur e   7 .   ( a) - ( j )  R e s u l t s  c o m p a r i s on  of  t h e  pr opos e d m e t h od  i n  bl u e   a nd  a  c o nve nt i o na l   S V M - D T C  i n r e d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       F uz z y  L ogi c  E nha nc e d D i r e c t  T or que  C ont r ol  w i t Spac e  V e c t or  M odul at i on  ( J ia n - D i n g T an )   709       c.  R o t o r  s p eed   h .  R ot or  s pe e d           d .  S ta to r  f lu x   i.  S ta to r  f lu x           e.  T o r q u e er r o r   j .  T o rq u e   e rr o r     F i g ur e   7 .   ( a) - ( j )  R e s u l t s  c o m p a r i s on  of  t h e  pr opos e d m e t h od   i n b l ue  a nd  a  c o nve nt i o na l   S V M - D T C  i n r e d         7.   CO NCL U S I O N   I n  t hi s  pa pe r ,  a   m odi f i e d D T C - S V M   w i t t he  e n ha nc e m e n t s  o f   f uz z y l o gi c  c o nt r o l  a nd   c l o s e d  l o o s t a t or  f l u x   e s t i m a t i on  i s   pr opos e d f or   a s y n c h r on ous   m ot or  dr i v e s .  I n s t e a d o f  a  c o nve nt i o na l   P I  c o nt r o l l e r ,   a  f u z z y  l ogi c  c ont r ol l e r  i s  us e d f or  t or qu e  c ont r ol l i ng   w i t h t h e  a i m   t m i ni m i z e  t h e  e r r or   be t w e e n  e s t i m a t e t o r q ue  va l ue  a nd  i t s  r e f e r e nc e .  O n  t he  f l u x c o nt r o l ,  t he  i m p l i m e nt e d  f uz z y l o g i c al g o r i t h m  s u cces s f u l l y   m i n i m iz e d  th e  to ta l h a r m o n ic  d is to r tio n  o f  th e  s ta to r  c u r r e n t b y  r e d u c i n g  t h e  e r r o r  b e t w e e n  th e  e s ti m a te d   s t at o r  f l u x  a n d  t h e s t a t o r  f l u x  r ef er en ce.     I n  th e  p r o p o s e d  m o d if ic a tio n  a ls o  in c lu d e s  a  c lo s e d  lo o p  s ta to r  f lu x  e s ti m a tio n .   T h e  pu r pos e   of   i m pl e m e n t i ng  a  c l os e d l oop  f l u x  e s t i m a t i on  i s  t o ov e r c om e  D C  dr i f t s  a n d s a t u r a t i on  pr obl e m s .  S i m ul a t i ons   an d  h ar d w ar e ex p er i m en t s   w er e co n d u ct ed .   T h e r es u l t s  i n d i cat e t h at  t h m o d i f i ed  D T C - S V M  is  a b le  to   r e du c e  t h e  r i ppl e s  i n g e n e r a t e d t or qu e an d   f l u x .  T h i s  en h a n ced  D T C - S V M  a l s o  s u cces s f u l l y   m i n i m i zed  t h di s t or t i on  i n s t a t or  c u r r e n t   w i t h   f a s t  r e s pon s e  o f  r ot or  s pe e d c h a ng e .  I t  c a n   t hu s  be  c on c l u de d t h a t  t h e   m odi f i e d D T C - S V M  e n h a n c e d  w ith  c lo s e d  lo o p  s ta to r  f lu x  e s ti m a tio n  a n d  f u z z y  lo g ic  c o n tr o l p e r f o r m s   w e ll   i n ge ne r a l - pu r pos e  a s y n c h r onou s   m ot or  dr i v e s .         A C K N O W L ED G EM EN   T he  a ut ho r s   w o u l d  l i ke  t o  t ha nk t he  M a l a ys i a  M i ni s t r y o f   H i g he r  E d uc a t i o f o r  t he   s up p o r t  o f  t hi s   r es ear ch  u n d er  F u n d a m e n t al   R es ear ch  G r an t  ( F R G S ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i ,   V o l.   11 , N o .   2 A ug us t  2018   :   7 04     710   710   R EF ER EN C ES   [ 1]   I .  T ak ah as h i  a nd T .  N og uc hi ,  “ A   ne w  qui c k - r e s pons e  a nd  hi g h e f f i c i e nc y  c ont r ol  s t r a t e g y  o f  a n i ndu c t i on m a c hi ne ,   I E E E  T r a n s . I n d . A p p l i c a t , v o l . 2 2 , p p 8 2 0 82 7. O c t .  19 86 .   [ 2]   H  N a s ut i on.  D e v e l opm e nt  o f  f uz z y  l og i c  c ont r ol  f or  v e h i c l e  a i r  c ondi t i on i ng  s y s t e m .   T E L KO M NIKA   ( T e l e c om m uni c at i on  C om p ut i ng   E l e c t r oni c s  a nd C on t r ol ) .   20 08 ;  6( 2 ) :  73 - 82 .   [ 3]   T . G .  H a b e tle r ,  D . M .  D iv a n ,  “ C o n tr o l s tr a te g ie s  f o r  d ir e c t to r q u e   c o n tr o l u s i n g  d is c r e te  p u ls e  m o d u la tio n ,  I EEE   T r a ns .  I nd.  A ppl ,  v ol . 27,  p p. 8 93 901 ,  1 99 1.   [ 4]   K  P i tc h a iV ija y a ,  K K  M ah ap at r a.  A d ap t i v e - f uz z y   c ont r ol l e r   ba s e d  s hun t  a c t i v e  f i l t e r   f or  pow e r  l i ne  c ondi t i o ne r s .   T E L KOM NI K A   ( T e l e c om m uni c at i on ,  C om put i ng ,  E l e c t r o ni c s  a nd  C ont r o l ) .   20 11;  9( 2) :  2 03 - 21 0.   [ 5]   N .  R um z i  N i k  I dr i s ,  A .  M oha m e d Y a t i m ,  “ D i r e c t  T or que  C ont r o l   of  I nduc t i on M a c hi ne s  W i t h C on s t a nt  S w i t c hi ng   F r e que nc y  a nd R e duc e d  T or que  R i pp l e ,  I E E E  T r a ns  on I nd us t r i a l  E l e c t r oni c s ,  V ol .  5 1,  N o.   4,  pp .  7 58   - 76 7,   A ug us t .  200 4.   [ 6]   B r ah i m  M et i d j i ,  F ar i d  T azr ar t ,  A h m ed   A zi b ,  N ab i l  T ai b ,  T o u f i k   R ek i o u a , “ A  N e w  F u zz y  D i r e ct  T o r q u Co n t ro l   S t r a t e gy   f or  I nduc t i on M a c hi ne  B a s e d on I ndi r e c t  M a t r i x  C onv e r t e r ,  I nt e r na t i ona l  J our na l  of  R e s e a r c h a nd   R e v i e w s  i n C om put i ng  E ng i ne e r i ng  ,  v ol .   1,   no . 1, pp . 1 8 - 2 2,   M a r c h  201 1.   [ 7]   N  B aat ar ,  S  K i m .   A   T h er m o el e ct r i c G en er at o r  R ep l aci n g  R ad i at o r  f o r  I n t er na l  C om bus t i o n E n g i ne  V e hi c l e s .   T E L K O M N I K A  ( T e l e c om m uni c at i on,  C om p ut i ng ,  E l e c t r on i c s  an C ont r o l ) .   20 11;  9( 3) :  5 23 - 5 30 .   [ 8]   A .   L ok r i t i ,  Y .  Z i da ni ,  a nd S .  D o u ba bi ,  “ F uz z y  l og i c  c ont r ol  c o nt r i but i on t o t he  di r e c t  t or que  a n d f l ux  c ont r o l  of  a in d u c tio n   m a c hi ne ,  I E E E  I n t e r na t i ona l  C onf e r e nc e  on m ul t i m e di a  C om put i ng  a nd  S y s t e m s , pp. 1 - 6, J ul y  2011 .   [ 9]   S . M .  G a doue ,  D .  G i a our i s ,  a n d J . W .  F i nc h,  “ M odi f i e d D i r e c t  T or que  C o nt r o l  M e t h od f or  I n duc t i o n M ot or  D r i v e s   B a s e d on A m pl i t ude  a nd  A ng l e  C ont r ol   of  S t a t or  F l ux ,   E l ect r i P o w er  S y s t e m s  R e s ear ch , p p 2 1 0 - 2 19 , J ul y  2008   [ 1 0]   Y en - S hi n L a i ,  a nd J u o - C hi un  L i n,  “ N e w  H y br i d F uz z y  C ont r ol l e r  f or  D i r e c t  T or que  C ont r ol  I nduc t i o n M o t or   D r i v e s ,  I E E E  T r a ns a c t i ons  on  P ow e r  E l e c t r oni c s , v ol . 1 5,   no. 5, pp. 121 1 - 12 15, S e pt e m be r  200 3.   [ 1 1]   Lu i s   R om e r a l ,  A nt oni  A r i a s ,  E m i l i a no A l da ba s ,  a nd M a r c e l .  G .  J a y n e , N ov e l  D i r e c t  T or que  C ont r ol  ( D T C )   S c he m e  W i t F uz z y  A da pt i v e  T or que - R i p pl e  R e d uc t i o n,  I E E E  T r a ns a c t i ons  o n I n dus t r i a l  E l e c t r o ni c s ,  v ol .  5 0,  n o.   3, p p. 4 87 - 49 2,  J une ,  20 03 .   [ 1 2]   J un Z ha ng ,  a nd  M .  F .  R ah m an  “A n al y s i s  an d  D es i g n  o f  a N o v el  D i r ect  F l u x  C o n t r o l  S c h em e f o r  I n d u ct i o n   M ach i n e, ”I E E E  I n t er n at i o n al  C o n f er en ce o n  E l ect r i c M ach i n es     a nd D r i v e s ,  pp . 4 26 - 43 0, M a y  200 5.   [ 1 3]   A .   A bbou,  Y .  S a y out i ,  H .  M a hm oudi , a nd M .  A k he r r a z ,   F uz z y  i n f e r e nc e  s y s t e m  ba s e d di r ect  t o r q u e co n t r o l , ” I E E E   i n C o nt r ol  a n d A ut om a t i on, p p. 11 21 - 11 26, A ug us t  2 01 0.   [ 1 4]   J i a n W a ng ,  H ong - h u a W an g ,  X i ao - l i ng  Y ua n, a n d T i a n - ha ng  L u ,  “ N ov e l  I nt e l l i g e nt  D i r e c t   T or que  C ont r o l  f or   P e r m a ne nt  M a g ne t  S y nc hr ono us  M ot or  D r i v e  ,  I E E E  o n F uz z y  S y s t e m   a nd K now l e dg e  D i s c ov e r y , pp. 22 6 - 230 , N ov e m be r  2008 .   [ 1 5]   Z he ng  L i  . a nd Y i  R ua n.  “ A  N ov e l  C ont r ol  M e t ho d B a s e d on  W a v e l e t  N e ur a l  N e t w or k s   f or  D i r e c t  T or que  C o nt r o l   i n  I n d u ct i o n  M o t o r  D r i v es , ” I n t er n at i o n al  co n f er en ce o n  E l ect r i cal  m ach i n es  an d  s y s t e m ,  p p .  3 9 6 7 - 39 7 2,  20 09 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.