I n d on e s i an   Jo u r n al   o f  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 .   18 ,   N o .   1 ,  A p r i l   20 20 ,   p p.   227 ~ 234   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 8 .i 1 . pp 227 - 234             227       Jou r n al   h o m e pa ge :  ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   D e si g n   a n d   si m u l a t i o n   o f   a   n o r m a l i z e d   f u z z y   l o g i c   c o n t r o l l e r   f o r   t h e   q u a d r u p l e - t a n k   p r o c e s s       Wam e e d h   R i yad h   A b d u l - A d h e e m   D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   P o w e r   E ng i n e e r i ng   T e c hni q ue s ,   A l - M a m o un  U n i v e r s i t y   C o l l e g e ,   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 d   A ug   10,   201 9   R e v i s e d  O c t   9 ,   20 19   A c c e pt e d  N o v   6 ,   201 9       I ndus t r i a l   p r o c e s s e s   i nc l ud e   m ul t i v a r i a bl e   s y s t e m s   a nd  no nl i ne a r i t i e s .     T he s e   c o ndi t i o ns   m us t   b e   e f f e c t i v e l y   c o nt r o l l e d  t o   e ns ur e   a   s t a b l e   o pe r a t i o n.   A   pr o po r t i o na l – i n t e g r a l – d e r i v a t i v e   c o nt r o l l e r   a nd   o t he r   c l a s s i c a l   c o nt r o l   t e c hni que s   pr o v i de   s i m p l e   de s i g n  t o o l s   t o   de s i g ne r s ,   bu t   c a nno t   a c c o m m o da t e   no nl i ne a r i t i e s   i n  i ndus t r i a l   p r o c e s s e s .   I n  t hi s   s t udy ,   t he   qua d r up l e - t a nk  p r o c e s s ,   w hi c h  i s   o ne   o f   t he   m o s t   w i d e l y   us e d  p r o c e s s e s   i n  t he   c he m i c a l   i nd us t r y ,   w a s   s e l e c t e d  a s   t h e   r e s e a r c h  o bj e c t .     T o   e xa m i ne   t h i s   pr o c e s s ,   a   f uz z y   l og i c   c o nt r o l l e r ,   i ns t e a d  o f   a n  e x a c t   m a t he m a t i c a l   m o de l ,   w a s   pr o po s e d   t o   e ns u r e   t h e   r e l i a b i l i t y   o f   t he   e xpe r i e nc e .   A   m o di f i c a t i o n  w a s   pr o po s e d  t o   f a c i l i t a t e   t he   de s i g n  pr o c e s s .   T o   c he c k  t he   v a l i di t y   of   t he   pr o po s e d  c o nt r o l l e r ,   i t   w a s   c o m pa r e d  w i t h  t he   c o nv e nt i o na l   pr o po r t i o na l – i nt e g r a l   c o nt r o l l e r .   T he   f o r m e r   e xh i b i t e d   a c c e pt a bl e   p e r f o r m a nc e .   Ke y w or d s :   Q ua d r up l e   t a n k   M ul t i v a ri a b l e   s y s t e m   P I  c o n t r o l l e r     In d us t r i a l   p r o c e s s     F uz z y   c o n t r o l   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e d  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 :   W a m e e dh  R i y a dh   A b dul - A d h e e m ,     D e pa rt m e n t   o f   E l e c t ri c a l   P o w e r   E n gi n e e r i n g   T e c hn i q ue s ,   Al - M a m o un  U n i v e r s i t y   Co l l e ge ,   B a gh d a d,   I ra q   E m a i l :   w a m e e dh . r. a b dul a d h e e m @ a l m a m o n uc . e du. i q       1.   I N TR O D U C TI O N        P r o c e s s e s   i n   t h e   c h e m i c a l   i n d us t r y   e xh i b i t   n o n l i n e a r   a n d  hi g hl y   c o m pl e x  d y n a m i c s .   T h e s e   pr o c e s s e s   a l s o   i n c l ude   m ul t i - i n pu t   a n d  m u l t i - o ut put s   m o de l s   w i t h   hi g h  u n c e rt a i n t i e s   a n d   i nt e ra c t i o n s   o f   i nput s   a n d  dy n a m i c s   [1] .   T h e   q ua d r u pl e - t a n k  p r o c e s s   (Q T P )  i s   a   m ul t i v a ri a b l e   p r o c e s s   t h a t   i n c l ude s   a   pa i r   o f   i n pu t s   a n d  a   pa i r   o f   dua l   o ut pu t s   [2] .   In  t h e   p a s t   de c a de ,   m a n y   m e c h a ni s m s   a n d  c o nt r o l   t e c hni que s   h a v e   b e e n   us e d  t o   b ui l d  Q T P   c o n t r o l l e r s .   T h e s e   t e c h ni que s   i n c l ude   t h e   p r e di c t i v e   m o de l   c o n t r o l l e r   [3 - 7] ,     m ul t i pa ra m e t r i c   qua d r a t i c   pr o g r a m m i n g - b a s e d  c o n t r o l l e r   [8] ,        l o o p - s h a pi ng  c o n t r o l l e r   [ 9] ,   f r a c t i o n a l - o r de r   p r o po rt i o na l – i n t e g ra l – de r i v a t i v e   (P ID )  c o n t r o l l e r   [1 0 - 1 4]   ,   f ra c t i o na l - o r de r   s l i di ng - m o de   c o n t r o l l e r   [15 ,   16]   ,   n o n l i n e a r   b a c ks t e ppi n g  c o n t r o l l e r   w i t h   a n   a d a pt i v e   h i g h - g a i n   o b s e r v e r   [17] ,   de c o upl i n g  m u l t i v a ri a b l e   s y s t e m s   b a s e d  o n   ge n e ra l i z e d  p r e di c t i v e   c o n t r o l   [18] ,   r o b us t   r e l a y - b a s e d  P I D   a ut o - t u n i ng  s t ra t e gy   [19] ,   f uz z y   a ggr e ga t e d  m ul t i p a r a m e t r i c   m o de l   pr e di c t i v e   c o n t r o l l e r   [2 0] ,   n o v e l   s e l f - t un i ng  du a l - m o de   a da pt i v e   f r a c t i o n a l - o r de r  pr o po r t i o na l – i n t e g ra l   (P I)  c o n t r o l l e r   w i t h   a n   a d a pt i v e   f e e dfo r w a r d  c o n t r o l l e r   [21] ,   a n d  n o nl i n e a r   s t a t e   f e e d b a c k  de c o upl i n g   m e t h o d   [ 22] .   In   t h i s   s t u dy ,   t h e   i n pu t s   o f   a   f uz z y   l o gi c   c o n t r o l l e r   (F L C)  a r e   s e t   a s   t h e   e rr o r   a n d  i t s   de ri v a t i v e .   I n pu t   c a l c ul a t i o n s   i n c l u de   t h e   n o r m a l i z a t i o n   o f  a c t ua l   i n p ut s   i n t o   t h e   un i v e r s e s   of   di s c o ur s e   of   t h e   c o rr e s po n di n g   l i n gu i s t i c   v a ri a b l e s   us i n g   a   n o rm a l i z a t i o n  ga i n.   S i m i l a rl y ,   t h e   c a l c ul a t e d  o ut pu t   i s   de n o rm a l i z e d   i nt o   t h e   a c t ua l   ph y s i c a l   do m a i n   o f  t h e   c o n t r o l   a c t i o n   us i n g  a   de n o rm a l i z a t i o n   g a i n.   T h e   n o rm a l i z a t i o n   a n d   de n o rm a l i z a t i o n   ga i n s   a r e   c l o s e l y   r e l a t e d  t o   c o n v e n t i o n a l   c o nt r o l l e r   ga i n s   a n d  di r e c t l y   i n f l ue n c e   c l o s e d - l oop   s t a b i l i t y .   T h e   r e m a i n de r   o f  t h i s   p a pe r   i s   o r g a n i z e d  a s   fo l l ow s .   S e c t i on   2  p r e s e n t s   t h e   m a t h e m a t i c a l   m o de l   of  t h e   Q T P .   S e c t i o n   3  p r o po s e s   a n   F L C  fo r   t h e   c o n t r o l   pr o c e s s .   T h e   n u m e ri c a l   s i m u l a t i o n s   a r e   p r o v i de d  i n  S e c t i o n   4.   Co n c l us i o n s   a r e   d ra w n  i n  S e c t i o n  5.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   18 ,   N o .   1 ,  A p r i l   20 20  :     227   -   2 34   228   2.   Q U A D R U P LE - TA N K   P R O C ES S   ( Q TP )   A   s c h e m a t i c   o f   t h e   Q T P   i s   s h o w n   i n  F i g u r e   1.   T h e   Q T P   i n c l ude s   t w o   w a t e r   pu m ps   t ha t   a r e   us e d  t o   pus h  t h e   f l o w i n g  w a t e r   i n t o   f o ur   t a n ks   t hr o ug h  t w o   v a l v e s   i n  t h e   ra t i o s   o f         a n d         [8] .   T h e   pu m ps   a r e   dri v e n   t hr o ug h   c o nt r o l   s i g n a l s         a n d       ,   w h i c h   a r e   t h e   v o l t a ge   l e v e l s   a ppl i e d  t o   e a c h   p um p .   T h e   w a t e r   l e v e l   i n  e a c h  t a n k   i s   de n o t e d   a s       ,       ,      ,   a nd        [7] .   T o   ge n e r a t e   t h e   o ut p ut   s i g na l s         a nd       ,   t w o   l e ve l   s e n s o rs   a r e   m o unt e d  o n  t h e   t w o   l o w e r   t a nks .   T h e s e   s e n s o r s   a r e   us e d   t o   m e a s u r e         a nd       .   T h e   p r i m a r y   o bj e c t i v e   of  t h i s   w o r k   i s   t o   c o n t r o l   t h e   w a t e r   l e v e l   i n   t a n ks   1   a nd  2   us i n g  i n pu t   s i g na l s         a n d         [2] .   T h e   n o nl i n e a r  m a t h e m a t i c a l   m o de l   o f   t h e   Q T P   i s   gi v e n   as :       ̇                ,   w h e r e             (                   √                   √                   √                   √                   √                   √         )         ,        (                                                                             )     ,                         ,                                  ,   a n d                                           .           F i gu r e   1 .   S c h e m a t i c   o f   t h e   Q T P   [2]       T h e   v a l ue s   o f   t h e   pa ra m e t e r s   o f   t h e   Q T P   m o de l   a r e   l i s t e d  i n  T a b l e   1.       T a b l e   1 .     N o m i n a l   v a l ue s   o f   t h e   S i m u l a t i o n  P a ra m e t e r s   [1,   14 ]   V a ri a b l e   D e s c ri p t i o n   V a l u e               A r e a   o f   t a n k s   1   a n d   3   2 8   c m 2               A r e a   o f   t a n k s   2   a n d   4   3 2   c m 2               A r e a   o f   o u t l e t   p i p e s   1   a n d   3   0 . 0 7 1   c m 2               A r e a   o f   o u t l e t   p i p e s   2   a n d   4   0 . 0 5 7   c m 2       G ra v i t a t i o n a l   c o n s t a n t   9 . 8 1         F l o w   ra t i o   0 . 7         F l o w   ra t i o   0 . 6       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e s i gn   and   s i m ul at i on  o f   a  n or m al i z e d  f uz z y   l og i c   c ont r o l l e r …   ( W am e e dh  R i y adh   A bd ul - A dh e e m )   229   3.   N o r m al i z e d   F LC   (N F LC )   T o   a dd r e s s   t h e   p r o b l e m s   a s s oc i a t e d  w i t h   c l a s s i c a l   c o n t r o l ,   i n c l ud i n g  n o n l i n e a r i t y   a n d  t i m e - v a r y i n g   pa r a m e t e r s ,   a   c o n t r o l   s y s t e m   t ha t   i n c o r po ra t e s   h u m a n  e xpe ri e n c e   i nt o   de c i s i o n - m a k i n g   b a s e d  o n   u n c e r t a i n  i n put s   s h o ul d  b e   a do pt e d  [23] .   O n   t h e   b a s i s   o f  h um a n   e xpe r i e n c e ,   t h e   F L C  i s   us e d  t o   c o n t r o l   p r o c e s s e s   i n   t h e   a b s e n c e   of   a n  a c c u r a t e   p r o c e s s   m o de l .   T h e   b a s i c   u ni t s   o f   t h e   c o n t r o l l e r  a r e   i l l us t ra t e d   i n  F i gu r e   2.           F i gu r e   2 .   Co m po n e nt s   o f   t h e   F L C  w i t h   n o r m a l i z a t i o n  a n d   de n o rm a l i z a t i o n   f a c t o r s       T h e   f un c t i o n   o f   t h e   f uz z i f i c a t i o n   u ni t   i s   t o   c o n v e r t   t h e   v a l ue s   of   a   c r i s p  i nput   i n t o   l i n gu i s t i c   v a r i a b l e s .   M e a n w h i l e ,   t h e   i n f e r e n c e   uni t   pl a y s   a   r o l e   i n   de c i s i o n - m a k i n g .   T h e   IF – T H E N   r u l e s   c o n s t r uc t   t h e   kn o w l e dge - b a s e d  F L C.   T h e   r e s ul t   o f  t h e   f i r e d  r u l e s   i s   c h a n ge d  i nt o   v a l ue s   t ha t   w i l l   p r o duc e   c r i s p  v a l ue s   a ga i n   [23] – [ 26] .   T h e   m i ni m u m   a n d  m a x i m um   v a l ue s   of   t h e   i n p ut / o ut pu t   v a ri a b l e s   de t e r m i n e   t h e   un i v e r s e s   of  t h e s e   v a ri a b l e s .   P ra c t i c a l l y ,   de a l i n g  w i t h   a   n o r m a l i z e d  u ni v e r s e   o f   di s c o ur s e   i s   m o r e   c o n v e n i e nt   t ha n   de a l i n g   w i t h  a   r e a l   l i n e .   T hi s   s t e p  i s   pe r f o r m e d  us i n g   n o rm a l i z a t i o n  a n d   de n o rm a l i z a t i o n  f a c t o r s .     A  f uz z y   i n f e r e n c e   s y s t e m   (F IS )  i s   d e s i gn e d  a n d  i m pl e m e n t e d  t o   c o n t r o l   t h e   Q T P .   T h e   M a m da ni   F IS   c o m pr i s e s   t w o   i n pu t s ,   o n e   o ut put ,   a nd  ni n e   r ul e s ,   w h i c h   a re   i m pl e m e nt e d   us i n g   M A T L A B ®  F uz z y   L o gi c   T o o l b o x  2012a .   I n f o r m a t i o n   a b o ut   t h e   F IS   i s   f o un d   i n  t h e   F IS   e di t o r  (F i g u r e   3) .     T w o   i n put s   a r e   de s c ri b e d  i n   t h e   de s i g n e d  F L C .   T h e   f i r s t   i n pu t   i s   t h e   e rr o r   (e ),   w hi c h  i s   t h e   d i f fe r e n c e   b e t w e e n   t h e   r e f e r e n c e   a n d  t h e   a c t ua l   w a t e r   l e v e l s .   T h e   s e c o n d  i n put   i s   t h e   c ha n ge   r a t e   o f   t h e   e r r o r   (de ).     T h e   o ut put   i s   de n o t e d  a s   “ u” .   F i g u r e   4  p r e s e nt s   t h e   m e m b e r s h i p   e di t o r  t o o l   us e d   t o   e di t   t h e   m e m b e r s h i p   f un c t i o n s   o f   a l l   t h e   i nput   a n d   o ut put   v a ri a b l e s .   A l l   t h e   m e m b e r s h i p  f u n c t i o n s   a r e   s e t   a s   t ri a ngl e   f un c t i o n s   w i t h  a   n o r m a l i z e d  ra n ge   [         ] .   T h e   c o n t r o l   a c t i o n      t a ke n  by   t h e   c o nt r o l l e r  i s   de t e rm i n e d   i n  a c c o r da n c e   w i t h   t h e   r u l e s   o f   t h e   F IS .   T h e   ni n e   r ul e s   a r e   i m pl e m e n t e d  us i ng  t h e   r u l e   v i e w e r   i n   F i g ur e   5 .   T h e   c o n t r o l l e r   o ut put   s u r f a c e   i s   o bs e r v e d   us i n g  t h e   s u r f a c e   v i e w e r   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   6 .           F i gu r e   3 .   F IS   e di t o r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   18 ,   N o .   1 ,  A p r i l   20 20  :     227   -   2 34   230     (a )       (b )       (c )     F i gu r e   4 .   M e m b e r s h i p  e di t o r :   ( a )  f i r s t   i nput   v a r i a b l e ,   (b )  s e c on d   i nput   v a r i a b l e ,   a nd  (c )   o ut put   v a r i a b l e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e s i gn   and   s i m ul at i on  o f   a  n or m al i z e d  f uz z y   l og i c   c ont r o l l e r …   ( W am e e dh  R i y adh   A bd ul - A dh e e m )   231   T h e   S IM U L IN K ®  i m pl e m e n t a t i o n   o f  t h e   c o m pl e t e   m o d e l   i s   i l l us t ra t e d   i n   F i g u r e   7.   T h e   de t a i l e d  m o de l s   a r e   p r e s e n t e d   i n  F i gu r e s   8  a n d  9,   a n d  t h e   r e s po n s e   c ur v e s   a r e   s h o w n   i n   F i gu r e s   10  a n d  1 1.   T h e   e n e r gy   v a l ue s   de l i v e r e d  by   t h e   i m pl e m e n t e d  c o nt r o l l e r s   t o   t h e   Q T P   a r e   l i s t e d  i n  T a b l e   2 .       T a b l e   2 .   E n e rgy   V a l ue s   D e l i v e r e d  by   t h e   Co n t r o l l e r s   t o   t h e   Q T P     Co n t r o l l e r / E n e r gy               PI   10364. 76   14802. 85   N F L C   2406. 5   5243. 1 4           F i gu r e   5 .   R ul e   e di t o r   a n d   t h e   i m pl e m e n t e d   r ul e   t a b l e           F i gu r e   6 .   S u r f a c e   v i e w e r   w i n do w   fo r   r u l e s       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   18 ,   N o .   1 ,  A p r i l   20 20  :     227   -   2 34   232   F i gu r e   10   us e   o f   a   pr o po r t i o na l – i n t e g ra l   (P I)  c o n t r o l l e r  c a u s e s   a n  o v e r s h o o t   i n  r e s po n s e   t o   a   s t e p - t y p e   r e f e r e n c e   s i gna l .   T h e   pe r c e n t a ge s   o f   t h e   o ve r s h o o t   o f   e a c h   o ut p ut   a r e   8%  a n d   11. 3%.   By   c o n t r a s t ,   us i n g   t h e   p r o po s e d  N F L C  i m p r o v e s   t h e   t i m e   r e s po n s e   by   e l i m i n a t i n g   t h e   o v e r s h o o t   i n   t h e   f i r s t   c a s e .   I m p r o v e m e n t s   a r e   n o t   l i m i t e d  t o   t h e   t i m e   r e s po n s e   b ut   a r e   e xt e n de d  t o   t h e   r e duc t i o n   o f   t h e   e n e r gy   de l i v e r e d  by   t h e   c o n t r o l l e r  t o   t h e   pr o c e s s .   T h i s   di s c us s i o n   i s   s um m a r i z e d   i n   F i gu r e   11  a n d  T a b l e   II.   T h e   a m o unt   o f  e n e r gy   t h a t   pa s s e s   t o  t h e   pr o c e s s   i n   t h e   b e gi nn i ng  o f  t h e   t r a n s i e nt   i s   c o n s i de ra b l y   l ow e r   i n   t h e   c a s e   o f  t h e   N F L C  t h a n   t ha t   i n   t h e   P I  c o n t r o l l e r.   T h e   r e duc t i o n   pe r c e nt a ge s   f o r   t h e   c h a nn e l s   a r e   76. 78%  a n d     6 4. 5 8%,   r e s pe c t i v e l y .           F i gu r e   7 .   Co m p l e t e   S IM U L IN K ®  m o de l   o f   t h e   c o n t r o l   s y s t e m           F i gu r e   8 .   S IM U L IN K ®  m o de l   o f   t h e   Q T P         F i gu r e   9 .   S IM U L IN K ®  m o de l   o f   t h e   N F L C   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e s i gn   and   s i m ul at i on  o f   a  n or m al i z e d  f uz z y   l og i c   c ont r o l l e r …   ( W am e e dh  R i y adh   A bd ul - A dh e e m )   233     (a )       (b )     F i gu r e   10 .   O u t pu t   r e s po n s e   o f   t h e   Q T P :   ( a )  P I   c o n t r o l l e r   a n d   (b )  N F L C         (a )         (b )     F i gu r e   11 .   Co n t r o l   s i g na l s   o f   t h e   Q T P :   ( a )   P I  c o nt r o l l e r  a nd  ( b )  N F L C       4.   C O N C LU S I O N     A n   N F L C   s t r a t e gy   fo r   c o n t r o l l i n g  Q T P   i s   p r e s e nt e d   i n   t hi s   s t udy .   T h e   o bj e c t i v e   of   t h i s   r e s e a r c h   i s   a c hi e v e d   by   m a i nt a i n i ng  t h e   r e qu i r e d  w a t e r   l e v e l   (a s   i n di c a t e d  by   t h e   r e f e r e n c e   w a t e r   l e v e l ).   T h e   pr o po s e d   c o n t r o l l e r   i s   i m p l e m e n t e d  us i n g  M A T L B ®/ S IM U L IN K ® .   T h e   n u m e ri c a l   s i m u l a t i o n   de n o t e s   t ha t   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   18 ,   N o .   1 ,  A p r i l   20 20  :     227   -   2 34   234   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   N F L C  i s   s upe r i o r  i n  t e r m s   o f   r e f e r e n c e   fo l l ow - up.   M o r e o ve r ,   t h e   e n e r gy   de l i ve r e d  by   t h e   c o n t r o l l e r  i s   b e t t e r   t h a n  t ha t   o f   t h e   c o n v e n t i o n a l   m e t h o d.       R EF ER EN C ES     [ 1]   E .   G .   K um a r ,   B .   M i t hu nc ha kr a v a r t hi ,   a n d  N .   D hi v y a ,   “ E nha n c e m e nt   o f   P I D   C o nt r o l l e r   P e r f o r m a nc e   f o r   a   Q ua dr upl e   T a n k  P r o c e s s   w i t h  M i n i m um   a nd  N o n - M i ni m um   P ha s e   B e ha v i o r s , ”   P r oc e di a  T e c h nol . ,   v o l .   14,     pp.   48 0 – 48 9,   20 14.   [ 2]   N .   Z .   A bi di n,   S .   S a h l a n,   a nd   N .   A .   W a ha b ,   “ O pt i m i z a t i o n  t un i ng   o f   P I   c o nt r o l l e r   o f   qua d r up l e   t a n k  p r o c e s s , ”   i n  3 r d   A us t r a l i a n  C ont r o l   C o nf e r e nc e ,   A U C C   2013 ,   201 3,   pp .   331 – 335 .   [ 3]   P .   S r i n i v a s a r a o   a nd  P .   S u bba i a h ,   “ T u ni ng   of   no nl i ne a r   m o de l   p r e d i c t i v e   c o nt r o l   f o r   qua dr up l e   t a nk  p r o c e s s , ”     J .   T he or .   A ppl .   I n f .   T e c h no l . ,   v o l .   67 ,   no .   2,   pp .   316 – 326 ,   201 4.   [ 4]   P .   S r i n i v a s a r a o   a n d  P .   S ub ba i a h ,   “ C e nt r a l i z e d   a nd   D e c e nt r a l i z e d   o f   Q ua dr upl e   T a nk  P r o c e s s , ”   I n t .   J .   C om p ut .   A ppl . ,   v o l .   68 ,   no .   15 ,   pp .   21 – 2 9,   20 13 .   [ 5]   P .   S r i ni v a s a r a o   a nd   P .   S u bba i a h ,   “ L i ne a r   a nd   no n - l i ne a r   m o de l   p r e d i c t i v e   c o nt r o l   o f   qu a dr upl e   t a nk  pr o c e s s , ”   I n t .   J .   C om put .   A pp l . ,   v o l .   66 ,   no .   20 ,   p p.   28 – 34 ,   2013 .   [ 6]   A .   S o l de v i l a ,   J .   F .   C a y e r o   B e c e r r a ,   J .   C .   S a l a z a r   C o r t é s ,   D .   R o t o nd o ,   a nd  V .   P ui g   C a y ue l a ,   “ C o nt r o l   o f   a   qua dr u pl e   t a nk  p r o c e s s   us i ng   a   m i xe d  e c o no m i c   a nd  s t a nd a r d  M P C , ”   i n  X X X V   J or na das   de   A ut om àt i c a A t :   V al e nc i a ,   Spa i n ,  2014 ,   pp.   3 – 5.   [ 7]   N .   M ut hukum a r ,   V .   G o m a t hi ,   K .   R a m kum a r ,   a nd  G .   B a l a s ub r a m a ni a n,   “ P r e d i c t i o n  b a s e d  o pt i m a l   c o nt r o l   o f   a   qua d r up l e   t a nk  p r o c e s s , ”   i n  I E E E   I n t e r nat i on al   C o nf e r e nc e   on  C i r c ui t ,   P ow e r   and  C om put i n g  T e c hno l og i e s ,   I C C P C T   2013 ,   201 3,   pp .   685 – 690 .   [ 8]   V .   K i r ub a ka r a n ,   T .   K .   R a dh a kr i s hna n ,   a nd   N .   S i v a kum a r a n,   “ D i s t r i but e d  m u l t i pa r a m e t r i c   m o de l   pr e di c t i v e   c o nt r o l   de s i g n  f o r   a   qua dr upl e   t a nk  pr o c e s s , ”   Me as .   J .   I n t .   M e as .   C on f e d. ,   v o l .   4 7,   no .   1,   p p.   84 1 – 85 4,   20 14 .   [ 9]   Z .   L i   a nd  C .   Z h e ng ,   “ H ∞ l o o p  s ha pi ng   c o nt r o l   f o r   qua dr up l e   t a n k  s y s t e m , ”   i n  6 t h  I nt e r n at i on al   C on f e r e nc e   on  I nt e l l i ge nt   H um an - M ac h i ne   S y s t e m s   a nd  C y be r ne t i c s ,   I H M SC   201 4 ,   2014 ,   pp .   117 – 120 .   [ 10]   G .   P r a k a s h  a n d  V .   A l a m e l um a ng a i ,   “ D e s i g n  of   pr e di c t i v e   f r a c t i o na l   o r de r   P I   c o nt r o l l e r   f o r   t he   qua dr u pl e   t a n k  pr o c e s s , ”   W SE A S  T r an s .   S y s t .   C on t r ol ,   v o l .   10 ,   pp .   85 – 9 4,   20 15.   [ 11]   I .   B i r s ,   C .   M ur e s a n,   I .   N a s c u,   a nd  C .   I o ne s c u,   “ A   S ur v e y   o f   R e c e nt   A d v a nc e s   i n  F r a c t i o na l   O r de r   C o nt r o l   f o r   T i m e   D e l a y   S y s t e m s , ”   I E E E   A c c e s s ,   v o l .   7 ,   p p.   30 951 – 309 65,   2 019 .   [ 12]   C .   K o m a t hi ,   E .   V a i s ha l i ,   a n d  M .   S o bi t ha ,   “ P e r f o r m a nc e   O pt i m i z a t i o n  o f   a   D e c o upl e d  Q ua dr upl e   T a n k  S y s t e m   U s i ng   F r a c t i o na l   O r de r   P r o po r t i o na l   I nt e g r a l   C o n t r o l l e r   . , ”   I nt .   J .   E l e c t r on .   E l e c t r .   C om put .   Sy s t . ,   v o l .   6,   no .   11 ,     pp.   25 8 – 26 5,   20 17.   [ 13]   K .   S und a r a v a di v u,   V .   J e y a kum a r ,   a nd  K .   S a r a v a na n ,   “ D e s i g n  o f   F r a c t i o na l   O r de r   P I   c o nt r o l l e r   f o r   l i qu i d  l e v e l   c o nt r o l   o f   s phe r i c a l   t a n k  m o de l e d  a s   F r a c t i o na l   O r de r   S y s t e m , ”   i n  P r oc e e di ng s   -   2011  I E E E   I nt e r n at i on al   C onf e r e nc e   on   C on t r ol   Sy s t e m ,   C om p ut i ng   a nd  E ng i ne e r i ng ,   I C C S C E   201 1 ,   20 11 ,   p p.   5 22 – 5 25.   [ 14]   U .   S .   B a nu  a n d  S .   K .   L a ks hm a n a pr a bu ,   “ A da pt i v e   m ul t i - l o o p  f r a c t i o na l   o r de r   P I D   c o nt r o l l e r   t un i ng   us i ng   B a t   c o l o n y   o pt i m i z a t i o n  f o r   Q ua dr up l e   T a nk  pr o c e s s , ”   i n  I nt e r n at i on al   C onf e r e nc e   on  R obot i c s ,   A ut om at i o n,   C on t r o l   and  E m be dde d  Sy s t e m s   ( R A C E ) ,   2 015 ,   pp .   1 – 8.   [ 15]   G .   K .   E   a nd  J .   A r uns h a nka r ,   “ C o nt r o l   o f   no nl i ne a r   t w o - t a nk  hy br i d  s y s t e m   us i ng   s l i di ng   m o de   c o nt r o l l e r   w i t h  f r a c t i o na l - o r de r   P I - D   s l i d i ng   s u r f a c e , ”   C om p ut .   E l e c t r .   E ng. ,   v o l .   7 1 ,   pp.   9 53 – 9 65,   2 018 .   [ 16]   S .   S ut ha ,   P .   L a ks hm i ,   a nd  S .   S a nk a r a na r a y a na n,   “ F r a c t i o na l - o r de r   s l i d i ng   m o de   c o nt r o l l e r   de s i g n  f o r   a   m o di f i e d  qua d r up l e   t a nk   p r o c e s s   v i a   m ul t i - l e v e l   s w i t c h i ng , ”   C om pu t .   E l e c t r .   E ng. ,   v o l .   45 ,   pp .   10 – 2 1,   20 15.   [ 17]   A .   T ur k i ,   S .   H .   S a i d,   a nd   F .   M ’ S a hl i ,   “ B a c ks t e pp i ng   c o nt r o l   f or   a   qua dr u pl e   t a nk   pr o c e s s   ba s e d  o n  a da p t i v e   o bs e r v e r , ”   i n   12 t h   I nt e r n at i on al   M ul t i - C on f e r e nc e   on   S y s t e m s ,   Si gn al s   an d  D e v i c e s ,   SSD   20 15 ,   2 015 ,   pp .   1 – 5.   [ 18]   S .   A hm e d,   I .   G a nc he v ,   A .   T a n e v a ,   a nd  M .   P e t r o v ,   “ D e c o upl i ng   ne u r o - f u z z y   m o de l   p r e d i c t i v e   c o nt r o l l e r s   a pp l i e d  t o   qua d r up l e   t a nks , ”   i n   8 t h  I E E E   I n t e r na t i o nal   C on f e r e nc e   on  I n t e l l i ge nt   Sy s t e m s ,   I S  20 16  -   P r oc e e di ng s ,   201 6,     pp.   61 0 – 61 5.   [ 19]   C .   M .   I o ne s c u,   A .   M a x i m ,   C .   C o po t ,   a n d  R .   D e   K e y s e r ,   “ R o bus t   P I D   A ut o - t uni ng   f o r   t he   Q u a d r up l e   T a nk   S y s t e m , ”   I F A C - P ape r s O nL i ne ,   v o l .   49,   no .   7 ,   pp.   9 19 – 9 24,   2 016 .   [ 20]   V .   K i r u ba k a r a n,   T .   K .   R a d ha k r i s hn a n,   a nd  N .   S i v a kum a r a n ,   “ F uz z y   a gg r e g a t i o n  ba s e d  m ul t i p l e   m o de l s   e xp l i c i t   m ul t i   pa r a m e t r i c   M P C   de s i g n  f o r   a   qua dr u pl e   t a n k  pr o c e s s , ”   I F A C - P ape r s O nL i ne ,   v o l .   49,   no .   1 ,   pp.   55 5 – 56 0,   2016 .   [ 21]   P .   R oy   a nd  B .   K .   R oy ,   “ D ua l   m o de   a da p t i v e   f r a c t i o na l   o r de r   P I   c o nt r o l l e r   w i t h  f e e df o r w a r d  c o nt r o l l e r   ba s e d  o n  v a r i a b l e   pa r a m e t e r   m o de l   f o r   qua dr u pl e   t a n k  p r o c e s s , ”   I SA   T r ans . ,   v o l .   63,   p p.   36 5 – 37 6,   20 16 .   [ 22]   R .   E .   A k  a nd   M .   B a i ha q i ,   “ L i ne a r i z a t i o n  a nd   D e c o upl i ng   C o nt r o l l e r   f o r   Q ua dr upl e   T a nk , ”   i n   I n t e r na t i ona l   Se m i n ar   on  I nt e l l i ge nt   T e c hno l og y   and   I t s   A pp l i c a t i ons   ( I S I T I A ) ,   2017 ,   pp .   2 33 – 23 7.   [ 23]   S .   R a j a n   a n d  S .   S a h a de v ,   “ P e r f o r m a nc e   I m pr ov e m e nt   o f   F uz z y   L o gi c   C o nt r o l l e r   U s i ng   N e u r a l   N e t w o r k, ”   P r oc e di a   Te c hnol . ,   v o l .   24 ,   p p.   70 4 – 71 4,   20 16 .   [ 24]   M .   P .   S us m i t a   M i s h r a ,   “ S t udy   of   F uz z y   L o g i c   i n  M e d i c a l   D a t a   A na l y t i c s , ”   I n t .   J i ou r na l   P ur e   A ppl .   M a t h . ,    v o l .   119 ,   no .   1 2,   pp .   163 21 – 1 6342 ,   201 8.   [ 25]   H .   M .   K ha n,   G .   Y .   C h a n,   a nd  F .   F .   C hu a ,   “ A   f uz z y   m o de l   f o r   de t e c t i ng   a nd  pr e d i c t i ng   c l o ud  qua l i t y   o f   s e r v i c e   v i o l a t i o n, ”   J .   E n g.   Sc i .   T e c h nol . ,   v o l .   13 ,   pp .   5 8 – 77 ,   201 8.   [ 26]   B .   S a r w a r ,   I .   S .   B a j w a ,   S .   R a m z a n ,   B .   R a m z a n,   a nd  M .   K a u s a r ,   “ D e s i g n  a nd  a p pl i c a t i o n  of   f u z z y   l og i c   ba s e d  f i r e   m o ni t o r i ng   a nd  w a r ni ng   s y s t e m s   f o r   s m a r t   bui l d i ng s , ”   Sy m m e t r y   ( B as e l ) . ,   v o l .   10,   no .   11 ,   201 8.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.