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.   21 ,   No .   2 ,  Feb r u ar y   2 0 2 1 ,   p p .   8 0 1 ~ 8 1 0   I SS N:  2 5 02 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ee cs. v 2 1 .i 2 . p p 8 0 1 - 8 1 0          801       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   Desig n of IM C - PI D  c o ntroller  w ith  f ra ctiona l - o rder   f ilter  for  s tea m   d istilla tion   e ss ential  o il  e x tra ction  p ro cess       Siti  Nur  H a s ina h B inti  J o ha ri,   M o hd   H ez ri  F a za lul   Ra him a n,  Na j ida h  H a m ba li,  Ra m l i A dn a n,  M a zida h T a j j ud in   F a c u lt y   o f   El e c tri c a l  En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g i  M A R A ,   S h a h   A la m ,   S e lan g o r,   M a lay sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Mar   1 5 ,   2 0 2 0   R ev i s ed   Ma y   4 ,   2 0 2 0   A cc ep ted   Ma y   1 8 ,   2 0 2 0       Esse n ti a l  o il s  a re   o n e   o f   th e   i n d u str y ' s  m a jo r  c o m p o u n d s,  p a rti c u l a rl y   in   th e   p h a rm a c e u ti c a l,   p e r f u m e   a n d   f o o d   se c to rs.  T h e y   we re   a c q u ired   u si n g   se v e r a l   m e th o d s  s u c h   a s  ste a m   d isti ll a ti o n .   I n   t h is  m e th o d ,   h e a t   f ro m   th e   ste a m   w il l  re lea se   th e   a ro m a ti c   m o lec u le  a t  th e ir  sp e c if ic  b o il i n g   p o in ts.   T h u s,  it   is   im p o rtan t  to   re g u late   th e   ste a m   tem p e r a tu re   a t  th e   c o rre c t  lev e l  to   g e t  th e   p e rf e c t  c o m p o siti o n   o f   th e   y ield .   M a n y   stu d ies   h a v e   sh o w n   t h a t  e ss e n ti a l  o i l   is  v o latil e   a n d   se n siti v e   to   e x c e ss   h e a t.   In   o rd e r  to   m a in tain   th e   d e si re d   ste a m   tem p e r a tu re ,   th is   stu d y   p ro p o se d   a n   in ter n a l  m o d e l  c o n tro l   ( IM C)   b a se d   P ID  w it h   f ra c ti o n a l - o rd e r  f il ter  a s  a   c o n tr o ll e r  f o r  th is  sy ste m .   IM C  is  a   m o d e l - b a se d   c o n tro l   stru c t u re   th a t   c a n   h a n d le   p a ra m e ter  v a riatio n s  a n d   lo a d   d istu r b a n c e   v e r y   w e ll .   W it h   th e   i n v e rse   m o d e l  i m p o se d   in   th e   lo o p ,   IM C  c a n   g a in   a   p e rfe c t  trac k in g   c o n tro l  a s  we ll .   T h e   i m p le m e n tatio n   o f   a   f ra c ti o n a l - o rd e r  f il ter  c a sc a d e d   to   th e   P ID  c o n tr o ll e r  m a y   e n h a n c e   th e   sy ste m   ro b u stn e ss   to   p r o c e ss   g a in   w it h   it s  iso - d a m p in g   p ro p e rti e s.  T h is  stu d y   w a s   c o n d u c ted   b y   si m u latio n   u sin g   M AT LAB  R2 0 1 8 .   T h e   ste p   re sp o n se   o f   th e   c lo se d - lo o p   sy ste m   h a s  b e e n   e v a lu a ted   w it h   v a r y in g   f il ter  p a ra m e ters   d e p e n d in g   o n   t h e   d e sire d   p h a se   m a rg in   o f   th e   o p e n - lo o p   re f e re n c e   m o d e l.   K ey w o r d s :   C R O NE     E s s en tial  o il  e x tr ac tio n   Fra ctio n al - o r d er   f ilter     I n ter n al  mo d el  c o n tr o l   P r o ce s s   c o n tr o l   Stea m   d is till atio n     T h is  is  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ma zid ah   T a j j u d in   F ac u lt y   o f   E lectr ical  E n g in ee r in g   Un i v er s iti T ek n o lo g i M A R A   ( UiT M)   Sh a h   A la m ,  Selan g o r ,   Ma la y s i a   E m ail:  m az id ah @ u it m . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N     E s s en tial  o il s   ar e  b o tan ical  s u b s ta n ce s   th a t  ca n   b e  o b tain ed   th r o u g h   t h e  e x tr ac tio n   p r o ce s s   o f   ar o m at ic  p lan t s .   E s s e n tial   o il s   ar e  p r i m ar il y   u s ed   in   t h e  f l av o u r ,   f r a g r an ce ,   co s m etic s   a n d   p h ar m ac e u tical   in d u s tr ies  [1 - 4] .   T h e  ess en tial   o ils   co n tain   a  co m p lex   m i x t u r e  o f   v o latile  ch e m ical  co m p o u n d s   a n d   th e y   ar e   s en s iti v e  to w ar d s   te m p er atu r e   w h ic h   m a y   a f f ec t  t h e  q u alit y   o f   t h e  o il s   [5 - 7] .   Stea m   d i s til latio n   i s   o n e   o f   th e   ef f ec tiv e  a n d   af f o r d ab le  m eth o d s   u s ed   to   m ai n tai n   a  s tr ict  te m p er atu r e  r an g e.   T h e  ess en ti al  o ils   w ill  n o t  b e  d is till ed   if   t h e  te m p er at u r e  is   t o o   lo w   a n d   it  w ill d a m a g e  i f   t h e  te m p er at u r e  is   to o   h i g h .   Stea m   d is till a tio n   m et h o d   c an   p u r i f y   o r   is o late  s en s iti v e  m ater ials   s u ch   as  n at u r a l  ar o m atic   co m p o u n d s ,   w h er e  s tea m   i s   i n j ec ted   in to   th e   p lan t   to   r elea s e   ar o m atic  m o lec u le.   Mo r eo v er ,   s tea m   d is t illatio n   is   t h e  m o s t   p o p u lar   m e th o d   to   b e  u s ed   in   co llectio n   es s en t ia l  o il  [ 8 ] .   Al m o s t  9 3 %  o f   es s e n tial   o ils   e x tr ac ted   u s i n g   th i s   m eth o d   [9 ,   1 0 ] .  Fu r t h er m o r e,   th e  ad v a n ta g e  o f   s tea m   d i s till a tio n   is   t h at  it  ca n   b e  p r ec is el y   co n tr o lled   an d   ad j u s ted   th e  t e m p er atu r e  to   en s u r e  th at  th e  s y s te m   r e m ai n s   c o n s i s te n t  w it h i n   t h e  o p ti m a l   te m p er atu r e  r an g e   [ 1 1 ] .   I t  is   al s o   co n s id er ed   as  a  lo w - co s t  s y s te m ,   b u t  ab le  to   i m p r o v e  p r o d u ctiv i t y   lead in g   to   in d u s tr y   p r ef er e n ce s   [ 1 2 ,   1 3 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 ,  Feb r u ar y   2 0 2 1   :   8 0 1   -   8 1 0   802   Fo r   m a n y   d ec ad es,  t h e  P r o p o r tio n al  I n te g r al  Der iv ati v e  ( P I D)   co n tr o ller   h as  r e m ain ed   t h e  lar g es t   u s ed   p r o ce s s   co n tr o l  tech n iq u e   [ 1 2 - 1 6 ] .   Ho w e v er ,   w h e n   t h e   P I D  co n tr o ller   w as  t u n ed   u s i n g   a  b asic  m et h o d ,   th e  co n tr o l  lo o p   p er f o r m an ce   w il l  b e  d r if ted   if   th e  p ar a m et er   o f   co n tr o l  lo o p   ch an g ed   an d   lo ad   d is tu r b an ce   o cc u r s ,   r esu lti n g   i n   u n d esire d   r esu lt s   [ 1 7 ,  18] .  T h er ef o r e  in   1 9 8 0 s ,   Mo r ar i   et  al .   in   [ 1 8 - 20]   h ad   in tr o d u ce d   th e  P I D  tu n i n g   u s i n g   I n ter n al  Mo d el  C o n tr o l  ( I MC).   I MC   co n tr o l  s tr u ct u r e  ca n   b e  d ec o m p o s e d   in to   t w o   tr a n s f er   f u n ctio n ;  t h e  P I D  co n tr o ller   an d   a  s i m p le  f i lter   eq u atio n .   T h e  f ir s t  ap p licatio n   o f   I MC  w a s   ap p lied   to   th e   co n tin u o u s   d is till atio n   p la n t   [ 1 8 ] .   A s   th e   p io n ee r   i n   t h e  I MC,  t h e y   h ad   d e m o n s tr ated   t h e  b en e f it s   o f   I M C   co n tr o l  d esig n   i n   m an y   p r o ce s s es.  L i  et  al.   in   [ 2 1 ]   h ad   ap p l ied   th e  I n ter n al  Mo d el  C o n tr o l  b ased   P I D   ( I MC - P I D)   tu n in g   m et h o d   f o r   s u p er h ea ted   s tea m   te m p er atu r e  co n tr o l.  I n   th eir   r esear ch ,   th e  I M C   P I D  w as  d esi g n ed   u s i n g   th e   S k o g estad - I MC  ( SIM C )   tu n i n g   m e th o d   [ 2 2 ]   to   a ch iev e   p er f ec t  s etp o i n t  tr ac k i n g.   R ao   et  al.   [ 2 3 ]   p r o p o s ed   an   I MC - P I D  co n tr o ller   f o r   in teg r ati n g   s y s te m   w i th   ti m e  d ela y .   T h e y   u s ed   th e  esti m atio n   o f   f ir s t - o r d er   P a d e’ s   f o r   th e  ti m e - d ela y   ter m .   T h e  co m p ar ativ e  s t u d i es  h ad   b ee n   m ad e  b et w ee n   s e r v o   an d   r eg u lato r y   p r o b l em .   T h e  r esu lt  s h o w s   t h at  th e  p r o p o s ed   m eth o d   g i v es   b etter   in teg r al  p er f o r m a n ce   cr iter ia  in   ter m s   o f   I SE,   I A E   an d   I T A E .   I n   r ec en t   ad v a n ce m e n t,  m a n y   r esear ch er s   h ad   i n clu d ed   a  f r a ctio n al - o r d er   f ilter   i n s tead   o f   a n   o r d in ar y   f ilter .   T h is   is   b ec a u s e  t h e  f ilt er   g iv e   t h e  ad v a n ta g e  o f   is o - d am p i n g   p r o p er ties   o f   a  f r ac t io n al - o r d er   f u n ctio n   th at  i s   r o b u s t  to   g ain   v ar iati o n .   I n   [ 2 4 ,   2 5 ] ,   B ettay eb   a n d   Ma n s o u r i  s tu d ied   t h e  I MC - P I D  ca s ca s ed   w it h   f r ac tio n al - o r d er   f ilter   co n tr o ll er   d esig n   f o r   in te g er   o r d er   s y s te m .   T h e y   h ad   g e n er alize d   t h e  t u n in g   r u le  f o r   a   d if f er e n t  t y p e  o f   p r o ce s s e s   u s in g   C R ONE   p r in cip le.   T h e  p r o ce s s es  th at  h ad   s tu d ied   wer e  th e  liq u id   lev e l   s y s te m   a n d   an g u lar   v elo cit y   co n tr o l  a  s er v o   s y s te m .   B o th   p r o ce ce s s   s h o w   a  g o o d   r esu lt  in   b o th   s e tp o in t  tr ac k in g   a n d   d is tu r b an ce   r ej ec tio n   w h e n   ap p lied   th e  p r o p o s e d   d esig n   as t h e  co n tr o ller .   Th e  m ain   o b j ec tiv e  o f   t h is   p r o j ec t  is   to   d esig n   a  n e w   co n t r o ller   f o r   s tea m   d is till a tio n   e s s en tia l  o il   ex tr ac tio n   p r o ce s s   u s i n g   I M C   b ased   P I D  co n tr o ller   w it h   f r ac tio n al - o r d er   f i lter   to   r eg u la te  t h e  s tea m   te m p er atu r e  an d   at  th e  s a m e  t i m e  g u ar an tee  th e  r o b u s t n e s s   o f   th e  p r o ce s s   to w ar d s   d is t u r b an ce   an d   p r o ce s s   p ar am eter s   ch a n g e.   T h e  co n tr o ller   d esig n   cr iter ia  w a s   b ased   o n   B ettay eb   an d   Ma n s o u r i  p u r p o s ed   in   [ 2 5 ] .  On e  o f   th e   co n tr o ller   d esi g n   cr iter i a   is   u s i n g   t h e  C R ONE   p r i n cip le  to   ac h ie v e  t h e  d esi g n   r eq u ir e m en t  s p ec i f ied   b y   th e  d esire d   p h a s e  m ar g i n   a n d   cr o s s o v er   f r eq u e n c y .   T h e  s i m u lat io n   w a s   d o n e  b y   Si m u li n k   in   M A T L A B   R 2 0 1 8   s o f t w ar e  to   ev al u ate  t h e  p er f o r m a n ce   o f   t h e  clo s ed - lo o p   s y s te m   f o r   s e v er al  s ets o f   r eq u ir e m e n ts .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D     Fig u r e  1   s h o w s   th e  f lo w   c h ar t   o f   d esig n i n g   th e  co n tr o ller .   First  o f   all,   t h e  liter at u r e  r ev ie w   m u s t  b e   d o n e  b ef o r e  d esig n i n g   t h e  co n tr o ller   b ec au s e  in f o r m atio n   o f   th is   r esear c h   n ee d s   to   b e  r ea d   an d   u n d er s ta n d   th e   co n tex t   v er y   w ell.   Nex t   ar e  th e  O R A   a n d   I MC   s y n t h esi s .   O R A   s tan d s   f o r   O u s talo u p   R ec u r s iv e   A p p r o x i m atio n   t h at  w id el y   u s ed   as  an   o p en - lo o p   r ef er en ce   t o   f in d   a  r atio n al  in teg er - o r d er   ap p r o x i m atio n   f o r   f r ac tio n al - o r d er   in te g r ato r s   an d   d if f er en tia to r   [ 2 6 ] .   OR A   w il l  af f ec t  t h e  f r ac tio n al - o r d er   f ilter   i n s id e  t h e   d esig n ed   co n tr o ller   w h ile  I MC  s y n t h es is   w ill  a f f ec t  th e  P I D  p ar am eter   o f   th e  s y s te m .   Nex t  f r o m   t h e   d er iv atio n   b y   u s in g   I MC c o n tr o ller   d esig n   a n d   f r ac tio n al  f ilt er ,   th e  p ar a m eter s   o f   th e  co n tr o ller   ar e  ca lcu lated .   T h en ,   d esig n   th e   b lo ck   d ia g r a m   o f   t h e  s y s te m   a n d   r u n   t h e  s i m u lat io n   u s in g   M A T L A B /Si m u li n k .   E v er y   d esig n   h ad   it s   o w n   v al u e  f o r   P I D  p ar am eter s   a n d   o b s er v ed   th e  s tep   r esp o n s es.  Mo r eo v er ,   f r o m   th i s   s i m u lat io n ,   th e  r ea ctio n   cu r v e   w as  o b s er v ed   b y   t h e  ch ar ac t er is tic  o f   t h e  cu r v e.   I f   th e  r e ac tio n   cu r v e  is   n o t   m ee t  th e   cr iter ia,   t h e  p ar a m et er   o f   t h e  co n tr o ller   ca n   b e  v ar ied .   T h en   i f   t h e  r ea ctio n   c u r v e  m ee t s   t h e  cr iter ia ,   th e  o b j ec tiv e  o f   d esig n i n g   t h e  co n tr o ller   is   ac h ie v ed .     2 . 1 .     I nte rna l  m o del c o ntr o l ( I M C)   T h e  b asic  ar r an g e m e n t  o f   I M C   i s   s h o w n   i n   Fi g u r e  2   w h er e  G m ( s )   i s   t h e  p r o ce s s   a n d   G m ’ ( s )   i s   t h e   p r o ce s s   m o d el.   I f   b o th   p r o ce s s   an d   it s   m o d el  is   s i m ilar ,   it  will  r esu l t  in   th e  ab ili t y   to   e s ti m ate  d is t u r b an ce .   I n   ad d itio n ,   th e   p r ed icted   d is tu r b an ce   i s   th e   ac t u al  d is tu r b a n ce   w h e n   b o th   p r o ce s s e s   ar e  eq u al.   T h e  I MC   co n tr o ller   ca n   eli m in ate  a n y   d i s tu r b an ce   f r o m   t h e  s etp o in t,  th u s   f u lf i lli n g   t h e  p er f ec t c o n tr o l .   I n   o r d er   to   d er iv e  th e  I MC  al g o r ith m ,   Fi g u r e  2   ca n   b e  tr an s f o r m ed   eq u al l y   i n to   Fi g u r e  3 .   T h en ,   b y   s i m p li f y i n g   t h e  f ee d b ac k   lo o p   w it h in   t h e  d o tted   b o x ,   y iel d s   a  tr an s f er   f u n ctio n   o f   a  co n tr o ller   in   ter m s   o f   C I MC ( s )   an d   G m ’ ( s ) .   Fi n all y ,   th e  s i m p li f ied   I MC st r u ct u r e  is   s h o w n   i n   Fi g u r e  4 .     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       Desig n   o f I MC - P I D  co n tr o ller   w ith   fr a ctio n a l - o r d er filter   fo r   s tea m   ... ( S iti N u r   Ha s in a h   B in ti J o h a r i)   803       Fig u r e  1 .   Flo w   c h ar t o f   c o n tr o ller   d esig n           Fig u r e  2 .   B asic I MC  s tr u ct u r e           Fig u r e  3 .   I MC st r u ct u r e’ s   r ea r r an g e m e n t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 ,  Feb r u ar y   2 0 2 1   :   8 0 1   -   8 1 0   804   c     Fig u r e  4 .   Si m p li f ied   I MC st r u ctu r e         I n   co n s eq u e n ce ,   th e  s tan d ar d   f ee d b ac k   co n tr o ller   y ield s   u s i n g   I M C   s tr u c tu r e  is   g i v en   i n   ( 1 ) .       ( 1 )     T h is   s t u d y   ap p lies   B o d e  id ea l  p r in cip le  as  p r o p o s ed   b y   B et ta y eb   an d   Ma n s o u r i  in   tu n i n g   th e  I M C   co n tr o ller .   I t is b ased   o n   an   id ea l sh ap e  o f   an   o p en   lo o p   tr an s f er   f u n ctio n   i n   t h e  f o r m ,       ( 2 )     w h er e  th e  g ai n   cr o s s o v er   f r eq u en c y   is ,                           ( 3 )     |     (     ) |           Hen ce ,   th e  s lo p e  o f   m ag n it u d e  cu r v e  w h ich   o n   lo g - lo g   s ca le  is   p ar am e ter   o f   α .   I t  is   ass u m e s   th a t   in te g er   v al u e  as  w ell  a s   n o n - in te g er   v al u e.   T h e  v alu e  o f   α   in   tr a n s f er   f u n ctio n   o f   L ( s )   is   f r ac tio n a l - o r d er   d if f er e n tiato r   w h e n   α   <  0   an d   f r ac tio n al  i n teg r ato r   w h e n   α   >  0 .   T h e  b o d e  d iag r am   i s   s i m p le  w h er e  th e   a m p lit u d e  cu r v e  i s   s tr ai g h t l in e  o f   co n s ta n t slo p e  - 2 0 α   d B /d ec   w h er e  th e  p h a s e  m ar g i n   ca n   b e  d er iv ed   as ( 4 ) .               (           )   ( 4 )     C o n s id er in g   t h e  u n i t y   f ee d b ac k   s y s te m   s h o w n   i n   F ig u r e  3 ,   i f   th e   f o r w ar d   tr an s f er   f u n ctio n   is   eq u al   to   L ( s ) ,   th e n   L ( s )   w il l  d eter m i n e   th e  p r o p er ty   o f   th e  clo s ed - lo o p   s y s te m .   P h ase  m ar g i n   w il l   r e m ain   eq u al  ev e n   th o u g h   th er e  ar e  ch a n g es  i n   s y s te m   g ai n .   T h e  clo s ed   lo o p   s y s te m   o f   Fi g u r e  4   is   s a m e  as  g i v e n   b y   at  ( 1 ) .   W h ile  th e  d esire d   c lo s ed   lo o p   tr an s f er   f u n c tio n   is   g i v en   b y ,       ( 5 )     As  s h o w n   in   ( 5 )   is   u s ed   as  a  r ef er en ce   m o d el  f o r   tu n i n g   th e   co n tr o ller   C ( s ) .   B ased   o n   th is   r ef er en ce   m o d el,   t h e  o v er s h o o t  w h ic h   d ep en d s   o n   α   a n d   t h e  s ettl in g   ti m e  w h ic h   d ep en d s   o n   τ c   ca n   b e  d eter m i n ed   r esp ec tiv el y .     2 . 2 .   I M C  P I D  w it h  f ra ct i o na l - o rder   f ilte r   I n   th i s   s ec t io n ,   th e  d er i v atio n   o f   I MC  P I D  w i th   f r ac tio n al - o r d er   f ilter   w i ll  b e  d is cu s s ed .   T h e  id ea   o f   th is   d esi g n   is   to   h av e   an   in te g er - o r d er   P I D  th at  is   ca s ca d e d   w it h   f r ac tio n al - o r d er   f ilter   t o   m ee t  clo s ed   lo o p   s p ec if icatio n s .   T h e  g e n er al  eq u atio n   o f   s u ch   co n tr o ller   is   g i v en   b y ,       ( 6 )     w h er e  H( s )   is   a  f r ac tio n a l - o r d er   f ilter .   T h e  P I D  p ar am ete r   s u c h   as  K p   i s   t h e  g ai n ,   T i  is   th e  i n te g r al  ti m e   co n s ta n t a n d   T d   is   d er iv ativ e  ti m e  co n s tan t.  I f   w e  co n s id er   a  f ir s t - o r d er   p lu s   d ea d - ti m e  s y s t e m ,   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       Desig n   o f I MC - P I D  co n tr o ller   w ith   fr a ctio n a l - o r d er filter   fo r   s tea m   ... ( S iti N u r   Ha s in a h   B in ti J o h a r i)   805     ( 7 )     T o   s i m p li f y ,   w e  s u b s ti tu te  t h e  d ea d - ti m e,   θ  w it h   f ir s t - o r d er   Pad e’   ap p r o x i m atio n   e x p r ess ed   b y ,       ( 8 )     T h en ,   s u b s ti tu te  ( 8 )   in to   ( 7 )   y i eld s ,       ( 9 )     T h e  tr an s f er   f u n ct io n   in   ( 9 )   ca n   b e  f ac to r ized   in to   th e  in v e r tib le  an d   n o n - i n v er tib le  ele m en ts   w h er e   th e  G m ’ + ( s )   co n tain s   ti m e   d elay   a n d   r ig h t - h alf   p lan e   ze r o s   wh ile  G m ’ - ( s )   co n tai n s   ze r o   at   l ef t - h al f   p lan e.   T h e   eq u atio n   is   d escr ib e  as  f o llo w s ,             (   )         (           ) (             )   ( 1 0 )             (   )                      ( 1 1 )     T h en ,   a  p er f ec t   co n tr o l  ca n   b e  ac h ie v ed   w i th   t h e  id ea lized   c o n tr o ller   w h ic h   is   i n   ter m   o f   t h e  i n v er s e   o f   p r o ce s s   m o d el  w ith   f r ac tio n al - o r d er   f ilter   H( s ) ,   a s   f o llo w ,       ( 1 2 )     I n   o r d er   to   o b tain   th e  s tab il it y   o f   co n tr o ller   a n d   d esira b le  o f   i s o - d a m p i n g   p r o p er ties ,   H( s )   i s   r ep r esen ted   b y   L ( s )   i n   f r ac tio n al - o r d er ,                     ;   ( 1 3 )     T h e  f r ac tio n al  p r o p er t y   o f   t h e  co n tr o ller   r ep r esen ted   b y   f r ac t io n al  r ef er e n ce   m o d el  H( s )   g i v en   in   ( 1 3 )   w h er e  t h e  p ar a m eter   τ c   i s   ti m e   co n s ta n t a n d   α   ar e  c h o s en   to   i m p o s e  p h a s e  m ar g i n   a n d   cr o s s o v er   f r eq u e n c y ,   ω c  o f   clo s ed   lo o p .   Nex t,  s u b s tit u t e  ( 1 3 )   in to   ( 1 2 ) .   Hen ce ,   th e  I MC c o n tr o ller   w ith   f r ac tio n a l f ilter   is   g i v en   b y ,            (   )     (             ) (             )       [   (                   ) ]   ( 1 4 )     w h er e  α   is   th e  p ar a m eter   o f   f r ac tio n al  o r d er   an d   τ c   is   th e  clo s ed -   lo o p   tim e  co n s tan t.  T h en ,   s u b s tit u te  ( 1 4 )   in to   ( 1 )   an d   ex p an d   th e  eq u atio n   to   g et  ( 1 6 ) ,            (   )     (             ) (             )     (                   )   ( 1 5 )       ( 1 6 )     C o m p ar e  ( 1 6 )   to   ( 6 )   t o   g et  th e  id ea l P I D  co n tr o ller   as b el o w ,       ( 1 7 )   1 0 s s k s s s C c p p ) 5 . 0 ( 1 ) 5 . 0 ( 5 . 0 ) ( 2  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 ,  Feb r u ar y   2 0 2 1   :   8 0 1   -   8 1 0   806   Hen ce ,   th e  t u n in g   p ar a m eter   o f   an   id ea l P I D  co n tr o ller   b ased   I MC st r ateg y   ca n   b e  o b tain   b y         ( 1 8 )             T h e  f r ac tio n al - o r d er   f ilter   p ar am eter   f r o m   ( 1 3 )   th at  g iv e n   i n   ( 1 9 )                              ( 1 9 )       ( 2 0 )     T ab le  1   s h o w s   t h e  ca lc u lated   v alu e  o f   α   a n d   ti m e  co n s ta n t τ c  ca lcu lated   u s i n g   ( 1 9 )   f o r   a  d es ir ed   p h ase   m ar g i n   an d   cr o s s o v er   f r eq u e n c y   w h ile  t h e  B o d e  p lo t  is   s h o w n   in   Fi g u r e  5 .   C r o s s o v er   f r eq u en c y   ω c  is   co n s ta n t   v alu e   o f   0 . 0 0 8   w h ich   o n e   o f   th e  co n tr o ller   d esi g n   cr iter ia  i n   [ 2 5 ] .   As  s tated   i n   ( 1 3 ) ,   v al u e  o f   α   i s   b et w ee n     0   to   1 .   W h en   α   m o r e  t h an   1 ,   th e  ti m e  co n s tan t  τ c  g a v e  th e  s lo w e s t r esp o n s e  a m o n g   o th er   v a lu e  α .       T ab le  1 .   Desire d   v alu e  o f   o p en   l oop  r ef er en ce   P h a se   marg i n ,   ( o p e n   l o o p   r e f e r e n c e   mo d e l )   C r o sso v e r   f r e q u e n c y ,   ω c   A l p h a ,   α   T i me   c o n st a n t ,   τ c   1 7 0   0 . 0 0 8   0 . 1 1 1 1   2 1 3 . 7 4   1 6 0   0 . 0 0 8   0 . 2 2 2 2   3 6 5 . 4 7   1 5 0   0 . 0 0 8   0 . 3 3 3 3   6 2 4 . 9 0   1 4 0   0 . 0 0 8   0 . 4 4 4 4   1 0 6 8 . 5 1   80   0 . 0 0 8   1 . 1 1 1 1   2 6 7 1 6 . 9 4   60   0 . 0 0 8   1 . 3 3 3 3   7 8 , 1 1 2 . 4           Fig u r e  5 .   B o d e  p lo t o f   o p en   l o o p   r ef er en ce   p p c k k 2 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       Desig n   o f I MC - P I D  co n tr o ller   w ith   fr a ctio n a l - o r d er filter   fo r   s tea m   ... ( S iti N u r   Ha s in a h   B in ti J o h a r i)   807   Fig u r e  5   s h o w s   t h e  B o d e  p lo t  o f   o p en   lo o p   r ef er en ce   b y   u s in g   O R A   t h at   u s in g   v ar ie s   v a lu es   o f   α .   W h en   th e  v alu e  o f   α   v ar ied ,   it  g iv e  u s   d esire d   v alu e  p h a s e  m ar g i n   an d   cr o s s o v er   f r eq u e n c y   th at  w ill  u s e  to   ca lcu late  t h e  f r ac tio n al  o r d er   f ilter   at  ( 1 9 ) .       3.   RE SU L T S  A ND  D IS CU SS I O N     I n   th i s   s t u d y ,   b lo ck   d ia g r a m   o f   th e  p r o p o s ed   m et h o d   h a s   b ee n   d esig n ed   in   M A T L A B /Si m u li n k   s o f t w ar e.   T h e  s tep   in p u t  s i g n al  h as  b ee n   s et  f r o m   0   to   1 5   to   r ep r esen t  th e  te m p er atu r e  f r o m   7 0 º C   to   8 5   º C .   T h e  P I D  co n tr o ller   b lo ck   is   s et  ac co r d in g   to   th e  p ar am eter   o f   K c =5 . 2 ,   T i =1 / 2 9 2 . 5   an d   T d = 6 2 . 6 4   u s in g   f o r m u la   in   ( 1 8 ) .   B esid es  th at,   t h e  co n tr o ller   co n s i s t  o f   f r ac tio n al  f ilter   h av e  b ee n   ca s c ad ed   w i th   I MC - P I D  b lo ck   d iag r a m .   T h e  ca s ca d ed   b lo ck   d iag r a m   u s ed   to   i m p o s e  t h e  p h ase  m ar g in   an d   cr o s s o v er   f r e q u en c y   b y   u s in g   t h e   v alu e   o f   p ar a m eter   α   a n d   τ c .   T h e  s tep   r esp o n s e   o f   I MC - P I D  w it h   f r ac tio n al - o r d er   f i lter   co n tr o ller   w a s   co m p ar ed   b ased   o n   th e  p ar a m eter   w h er e  t h e  b lo ck   d iag r a m s   f o r   all  tu n in g   ar e  th e  s a m e.   T ab le   2   s h o w s   t h e   r esu lt  w h er e  t h er e  is   a  f r ac tio n al  ch ar ac ter i s tic  o f   th e  o p en   lo o p   s y s te m .   I n   t h is   ca s e,   ad j u s t  th e  m a g n itu d e   ( g ain )   to   in cr ea s e  t h e  cr o s s o v e r   f r eq u en c y   b y   1   to   ac h iev e  t h e  f r ac tio n al  s p ec i f icatio n .         T ab le  2 .   Data   f o r   o p en   l oop  s y s te m   A l p h a , α   P h a se   marg i n , φ m   C r o sso v e r   f r e q u e n c y ,   ω c   0 . 1 1 1 1   1 6 5   1 . 0 2   0 . 2 2 2 2   1 5 5   1 . 0 0   0 . 3 3 3 3   1 4 5   1 . 0 4   0 . 4 4 4 4   1 3 5   0 . 9 8   1 . 1 1 1 1   7 5 . 5   1 . 0 1   1 . 3 3 3 3   5 5 . 6   0 . 9 3       B ased   o n   Fig u r e  6   s h o w s   t h e  b o d e  p lo t  o f   th e  o p en - lo o p   s y s te m   r ep r esen ts   f o r   o th er   v al u e  o f   alp h a.   I t  s h o w s   t h e  d if f er en ce   o f   th e  r esu lt  o b tain ed   b ef o r e  an d   af ter   in cr ea s e  t h e  g ain   to   ac h iev e  th e  cr o s s o v er   f r eq u en c y   ω c  =1 r ad /s .   I n   th e  B o d e  p lo t  o p en - lo o p   s y s te m ,   t h e  p h ase  cu r v e  is   f lat  ar o u n d   t h e  g ai n   o f   cr o s s o v er   f r eq u en c y ,   ω c  an d   th e  s y s te m   h a s   a  p h ase  m ar g i n   o f   ap p r o x i m ate  to   th e  d esire d   v al u e.   Fo r   ex a m p le,   th e   clo s ed - lo o p   s y s te m   o f   α =0 . 1 1 1 1   an d   tim e  co n s ta n t,  τ c   =2 1 3 . 7 4 s   h av e  i m p o s ed   th e  ap p r o x i m ate  o f   p h a s e   m ar g i n   w h ic h   is   P M= 1 6 5 °  clo s e  to   p h ase  m ar g in   o f   o p en - lo o p   r ef er en ce   P M= 1 7 0 °.  T h is   o b s er v atio n   lead s   to   a  co n clu s io n   th at  th e  co n tr o lle r   tu n e  b y   th e  p r o p o s ed   m eth o d   is   r o b u s t  ag ai n s t  g a in   v ar iati o n   an d   h av i n g   is o - d am p i n g   p r o p er ty   ar o u n d   t h e  g ain   cr o s s o v er   f r eq u e n c y .           Fig u r e  6 .   B o d e  p lo t o f   o p en   lo o p   s y s te m   ɑ =0 . 1 1 1 1   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 ,  Feb r u ar y   2 0 2 1   :   8 0 1   -   8 1 0   808   T ab le  3   s h o w s   t h e  tr a n s ie n t  r esp o n s e  o f   t h e  I MC - P I D  f r ac tio n al - o r d er   f ilter   t u n in g   m e th o d   w it h   v ar y i n g   v al u e  o f   α .   B ased   o n   th e  r esu lt o b tain ,   th e  h i g h e s t p er ce n tag e  o f   o v er s h o o t is 1 2 . 1 % a t α =1 . 3 3 3   w h er e   th e  s ettli n g   ti m e  i s   T s =8 4 5 s   th at  i s   s lo w er   th a n   o t h er s .   T h e  p er f o r m an ce   o f   t h i s   s y s te m   w a s   i m p r o v ed   at  α =0 . 3 3 3 3   w h en   t h e  o v er s h o o t  w as  lo w er   an d   d i m in i s h e d .   T h e  s ettlin g   ti m e  r esp o n s e  also   i m p r o v e  a t     T r  =4 6 1 s .   Ho w ev er ,   t h e  r is e  ti m e  is   a  b it sl o w er   co m p ar ed   to   o th er   alp h a.       T ab le  3 .   C o m p ar is o n   o f   t r an s i en t  r esp o n s e  i n   v ar io u s   r an g e  o f   a lp h a,   α   A l p h a , α   R i se   T i me ( T r ),   S e t t l i n g   t i me   (T s )   O v e r sh o o t   ( %OS )   0 . 1 1 1 1   3 0 0   5 1 7   -   0 . 2 2 2 2   2 9 0   4 9 0   -   0 . 3 3 3 3   2 8 1   4 6 1   -   0 . 4 4 4 4   2 7 4   4 3 1   0 . 0 5 6   1 . 1 1 1 1   2 5 7   7 7 9   7 . 2 5   1 . 3 3 3 3   2 5 6   8 4 5   1 2 . 1       Fig u r e  7   s h o w s   t h e  clo s ed - lo o p   s y s te m   s tep   r esp o n s e.   T h e  p er f o r m a n ce   o f   t h e  clo s ed - lo o p   s y s te m   o b tain s   f r o m   s i m u la tio n   h a v e  p r o d u ce d   b etter   tr an s ien t  r esp o n s e  w h e n   α   <1 .   B esid es  th at ,   th e  p er ce n tag e  o f   o v er s h o o t  also   h as  d ec r ea s ed   an d   d is ap p ea r s .   Ho w e v er ,   th e   r is e  ti m e,   T r   h as  a  s lo w er   r es p o n s e  co m p ar ed   to   th e  f a s t - r e s p o n d in g   w h e n   α   > 1 .   I n   ter m s   o f   s et tli n g   ti m e  T s ,   w h e n   α >1   h a s   th e  s lo w e s t  r esp o n s e  d u e  to   th e   o v er s h o o t  co m p ar ed   to   th e  v alu e  o f   α   < 1   w h er e  it  h a s   a  lo w er   v al u e  w it h o u t  o v er s h o o tin g .   B ased   o n   o b s er v atio n ,   t h e  lo w er   v al u e  o f   alp h a,   α   w it h   t h e  h ig h est   v alu e  o f   p h ase  m ar g in   h as  r ed u ce d   th e  o v er s h o o t   co m p ar ed   to   t h e  lo w er   p h ase   m ar g i n   w h er e  it  i n cr ea s es   t h e   o v er s h o o t.  B esid es,  t h is   r elat io n   h as  p r o v ed   t h at  th e  p er ce n ta g e  o f   o v er s h o o t d ep en d s   o n   alp h a,   α   w h er e  th e  s e ttli n g   ti m e  d ep en d s   o n   t h e  ti m e  co n s tan t,  τ c .           Fig u r e  7 .   Step   r esp o n s e  f o r   clo s ed   lo o p   s y s te m   o f   I MC P I D  w it h   f r ac tio n al  o r d er   f ilter       4.   CO NCLU SI O N     T h is   p ap er   p r esen ted   th e   I MC - P I D  co n tr o ller   w it h   f r a ctio n al - o r d er   f ilter   f o r   s tea m   d is till a tio n   ess e n tial  o il  ex tr ac tio n   p r o ce s s .   T h is   s t u d y   ai m s   to   d esi g n   a   co n tr o ller   th at  ca n   co n tr o l  th e   s tea m   te m p er atu r e   d u r in g   t h e  ex tr ac tio n .   I t  co n s i s ts   o f   a  co n v en tio n al   P I D   co n tr o ller   b ased   o n   an   I MC  p ar a d ig m   a n d   ca s ca d ed   w it h   a  f r ac tio n al - o r d er   f ilter .   T h is   p r o p o s ed   m et h o d   is   m o r e  attr ac tiv e  th a n   co n v en t io n al  P I D  as  it  h as  th e  i s o - d am p i n g   r o b u s t n es s   a n d   m o r e   d eg r ee   o f   f r ee d o m   to   m ee t  o th er   s p ec i f icatio n .   T h e  p ar a m eter   o f   t h e  clo s ed - lo o p   s tep   r esp o n s e  h as  b ee n   tu n ed   b y   th e  s i m u la tio n   to   o b tain   th e  d es ir ed   o v er s h o o t  ( d ep en d s   o n   α )   an d   d esire d   s ettli n g   ti m e  ( d ep en d s   o n   t h e  t i m e   co n s ta n t,  τ c ) .   T h e  p r o p o s ed   m et h o d   h a s   m et  all  t h e  f r ac tio n al   s p ec if icatio n   an d   also   h av e  b et ter   p er f o r m a n ce   o f   a  clo s ed - lo o p   s y s te m .   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       Desig n   o f I MC - P I D  co n tr o ller   w ith   fr a ctio n a l - o r d er filter   fo r   s tea m   ... ( S iti N u r   Ha s in a h   B in ti J o h a r i)   809   ACK NO WL E D G E M E NT S     T h e  au th o r s   lik e  to   ex p r ess   o u r   g r atit u d e  to   Facu lt y   o f   E le ctr ical  E n g i n ee r in g ,   Un i v er s i ti   T ek n o lo g i   MA R A   S h a h   A la m   a n d   I R MI   th r o u g h   B E ST A R I   ( R ef er en ce   C o d e:6 0 0 - I R MI /D ANA   5 /3 /B E ST AR I   ( 0 4 9 /2 0 1 7 )   in ter n al  f u n d   f o r   th e  f u n d in g   a n d   f ac ilit ies .       RE F E R E NC E S     [1 ]   M .   T a jj u d i n ,   N.  Is h a k ,   M .   H.  F .   R a h im a n ,   N.  M .   A rsh a d ,   R.   A d n a n ,   a n d   H.  Ism a il ,   “ Qu a li ty   a s se ss m e n t  o f   c it ro n e ll a   o il   w it h   re g u late d   e x trac ti o n   tem p e ra tu re , ”   Pro c .   -   2 0 1 2   IEE E  I n t.   Co n f.   C o n tro l  S y st.  Co m p u t.   En g .   ICCS CE  2 0 1 2 ,  2 0 1 3 ,   p p .   6 0 2 - 6 0 6 .   [2 ]   S .   M a h a ra j  a n d   D.  M c G a w ,   “ M a th e m a ti c a l  M o d e l  F o r  T h e   Re m o v a l  O f   Ess e n ti a l  Oil  Co n stit u e n ts   Du rin g   S tea m   Distil latio n   Ex trac ti o n , ”   Pro c e ss e s ,   v o l.   8 ,   n o .   4 ,   p .   4 0 0 ,   2 0 2 0 .   [3 ]   H.  H.  A .   Ra ss e m ,   A .   H.  No u r,   a n d   R.   M .   Y u n u s,  “ A u stra li a n   Jo u rn a l  o f   Ba sic   A p p li e d   S c i e n c e s:  T e c h n iq u e s  F o r   Ex trac ti o n   o f   Esse n ti a l  Oils  F ro m   P lan ts:  A   Re v ie w , ”   Au st.  J .   B a sic   Ap p l.   S c i.   Au st.  J .   Ba sic   Ap p l.   S c i ,   v o l.   1 0 ,     n o .   1 0 1 6 ,   p p .   1 1 7 - 1 2 7 ,   2 0 1 6 .   [4 ]   R.   Ko w a lsk i,   G .   Ko wa lsk a ,   J.  Ja m ro z ,   A .   Na w ro c k a ,   a n d   D.  M e t y k ,   “ E ff e c t  o f   th e   u lt ra so u n d - a ss i ste d   p re li m in a r y   m a c e ra ti o n   o n   t h e   e ff icie n c y   o f   th e   e ss e n ti a l  o il   d isti ll a ti o n   f ro m   se le c ted   h e rb a l  ra w   m a t e rials,”  Ultra so n .   S o n o c h e m. ,   v o l.   2 4 ,   p p .   2 1 4 - 2 2 0 ,   2 0 1 5 .   [5 ]   C.   Zh i - li n g ,   C.   Jia n - p in g ,   C.   Hu i - li n ,   a n d   B.   W e i - tao ,   “ Re se a rc h   o n   th e   Ex trac ti o n   o f   P lan t  V o latil e   Oils,”  Pro c e d ia   En v iro n me n ta l  S c ien c e s ,   v o l.   8 ,   p p .   4 2 6 - 4 3 2 ,   2 0 1 1 .   [6 ]   S .   Ha m z e h ,   R.   S a f a ri - F a ra m a n i,   a n d   A .   Kh a to n y ,   “ Eff e c ts  o f   A ro m a th e ra p y   w it h   L a v e n d e r  a n d   P e p p e rm in t   Esse n ti a l  Oils  o n   th e   S lee p   Q u a li ty   o f   Ca n c e r  P a ti e n ts:  A   Ra n d o m ize d   Co n tro l led   T rial, ”   Evid e n c e - Ba se d   Co mp lem e n t.   Al ter n .   M e d . ,   v o l.   2 0 2 0 ,   p p .   1 - 7 ,   2 0 2 0 .   [7 ]   S .   A tae i,   P .   A z a ri,   A .   Ha ss a n ,   B.   P i n g g u a n - M u r p h y ,   R.   Ya h y a ,   a n d   F .   M u h a m a d ,   “ Esse n ti a l  Oils - L o a d e d   El e c tro sp u n   Bio p o ly m e rs:  A  F u tu re   P e rsp e c ti v e   f o r  Ac ti v e   F o o d   P a c k a g in g , ”   Ad v .   Po lym .   T e c h n o l. ,   v o l.   2 0 2 0 ,     p p .   1 - 2 1 ,   2 0 2 0 .   [8 ]   T .   K.  T .   Do ,   F .   Ha d ji - M i n a g lo u ,   S .   A n to n i o tt i ,   a n d   X .   F e rn a n d e z ,   “ A u th e n ti c it y   o f   e ss e n ti a l  o il s,”  T rAC  -   T re n d s  An a l .   Ch e m. ,   v o l.   6 6 ,   p p .   1 4 6 - 1 5 7 ,   2 0 1 5 .   [9 ]   M .   Bo ž o v ić,  A .   Na v a rra ,   S .   G a r z o li ,   F .   P e p i,   a n d   R.   Ra g n o ,   “ Ese n ti a l  o il s  e x trac ti o n :   a   2 4 - h o u r   st e a m   d isti ll a ti o n   s y ste m a ti c   m e th o d o l o g y , ”   Na t.   Pro d .   Res . ,   v o l.   3 1 ,   n o .   2 0 ,   p p .   2 3 8 7 - 2 3 9 6 ,   2 0 1 7 .   [1 0 ]   M .   T a jj u d in ,   M .   A z fa r  A b d u ll a h   P a n i,   S .   A .   A z iz,  N.  Ish a k ,   a n d   R.   A d rian ,   “ A   stu d y   o n   IM C - b a se d   P ID  f o r  ste a m   d isti ll a ti o n   p r o c e ss , ”   Pro c .   -   2 0 1 8   I EE E  In t.   Co n f.   Au to m.   Co n tro l  I n tell.   S y st.  I 2 CACI S   2 0 1 8 ,  2 0 1 9 ,   v o l .   1 7 ,     p p .   1 3 3 - 1 3 6 .   [1 1 ]   M .   T a jj u d in ,   M .   H.  F .   Ra h im a n ,   N.  Ish a k ,   H.  Is m a il ,   N.  M .   A rsh a d ,   a n d   R.   A d n a n ,   “ A d a p ti v e   S tea m   Te m p e ra tu re   Re g u latio n   f o r  Esse n ti a l  Oi l  Ex trac ti o n   P ro c e ss , ”   In t.   J .   Co n tro l   S c i.   En g . ,   v o l .   2 ,   n o .   5 ,   p p .   1 1 1 - 1 1 9 ,   2 0 1 2 .   [1 2 ]   A .   A .   Ya d a v ,   S .   S .   Ch ik a te,  R.   B.   V il a t,   M .   A .   S u ry a wa n sh i,   a n d   G .   B.   Ku m b h a r,   “ In tern a ti o n a l  Jo u r n a l  o f   A d v a n c e   En g in e e rin g   a n d   Re se a rc h   Re v ie w   o n   S tea m   d isti ll a ti o n  :  A   P ro m i sin g   T e c h n o lo g y   f o r  Ex trac ti o n   o f   Ess e n ti a l  Oil, ”   In t.   J .   Ad v .   E n g .   Res .   D ev. ,   v o l .   4 ,   p p .   6 6 7 - 6 7 1 ,   2 0 1 7 .   [1 3 ]   N.  Ka su a n ,   Z.   Y u su f ,   M .   N.  T a ib ,   M .   H.  F .   Ra h im a n ,   N.  T a ju d d in ,   a n d   M .   A .   A .   A z iz,  “ Ro b u st  ste a m   te m p e r a tu re   re g u latio n   f o r  d isti ll a ti o n   o f   e ss e n ti a l  o il   e x trac ti o n   p ro c e ss   u sin g   h y b rid   f u z z y - P D  p l u s  P ID  Co n t ro ll e r, ”   W o rld   A c a d .   S c i.   E n g .   T e c h n o l . ,   v o l.   7 1 ,   n o .   1 1 ,   p p .   9 3 2 - 9 3 7 ,   2 0 1 0 .   [1 4 ]   N.  G ire e sh   a n d   G .   S re e n iv a su lu ,   “ Co m p a riso n   o f   P I  c o n tr o ll e r  p e rf o r m a n c e s  f o r  a   Co n ica l  T a n k   p ro c e ss   u sin g   d if fe re n t  tu n i n g   m e th o d s,”  2 0 1 4   I n t.   C o n f .   Ad v .   El e c tr.   E n g .   ICAE E  2 0 1 4 ,  2 0 1 4 ,   n o .   1 ,   p p .   3 - 6.   [1 5 ]   H.  S u n ,   M .   J.  M n a t i,   M .   Na b il   I b ra h im ,   a n d   A .   V a n   De n   Bo ss c h e ,   “ A   T u n in g   M e th o d   f o r  th e   De riv a ti v e   F il ter  in   P ID C o n tro ll e r  w it h   De lay   T i m e , ”   Pro c .   2 0 1 8   9 th   I n t.   C o n f.   M e c h .   Aer o sp .   E n g .   ICM AE   2 0 1 8 ,  2 0 1 8 ,   p p .   5 7 4 - 5 7 8 .   [1 6 ]   C .   De y ,   R.   K.  M u d i,   a n d   D.   S i m h a c h a la m ,   “ A   si m p le  n o n li n e a r  P D  c o n tro l ler  f o r  in teg ra ti n g   p ro c e ss e s,”  IS A   T ra n s. ,   v o l.   5 3 ,   n o .   1 ,   p p .   1 6 2 - 1 7 2 ,   2 0 1 4 .   [1 7 ]   P .   V.  G .   K.  Ra o ,   M .   V .   S u b ra m a n y a m ,   a n d   K.  S a t y a p ra sa d ,   “ S tu d y   o n   P ID co n tro ll e r  d e sig n   a n d   p e rfo rm a n c e   b a s e d   o n   tu n i n g   tec h n iq u e s,”  2 0 1 4   In t .   Co n f.   C o n tr o l.   In stru me n ta ti o n ,   Co mm u n .   C o mp u t.   T e c h n o l.   I CCICCT   2 0 1 4 ,  2 0 1 4 ,   p p .   1 4 1 1 - 1 4 1 7 .   [1 8 ]   C.   E.   Ga rc ia   a n d   M .   M o ra ri,   “ In t e rn a l  M o d e l  Co n t ro l.   2 .   De sig n   P r o c e d u re   f o r  M u lt iv a riab le  S y ste m s,”  In d .   En g .   Ch e m.  Pro c e ss   De s.  De v . ,   v o l.   2 4 ,   n o .   2 ,   p p .   4 7 2 - 4 8 4 ,   1 9 8 5 .   [1 9 ]   C.   E.   G a r c ia  a n d   M .   M o ra ri,   “ In tern a l  M o d e l  Co n tro l .   A   Un i fy i n g   Re v ie w  a n d   S o m e   N e w   Re s u lt s,”  In d .   En g .   Ch e m.  Pro c e ss   De s.  De v ,   v o l.   2 1 ,   n o .   2 ,   p p .   3 0 8 - 3 2 3 ,   1 9 8 2 .   [2 0 ]   R.   Da n iel,   M .   M o ra ri,   a n d   S .   S k o g e sta d ,   “ In tern a l   M o d e l  C o n tr o l . 4 . P ID   Co n tro l ler  De sig n , ”   Ch e m .   En g . ,   v o l.   2 5 ,   n o .   1 ,   p p .   2 5 2 - 2 6 5 ,   1 9 8 8 .   [2 1 ]   X .   F .   L i,   D.  J.  Din g ,   Y.  G .   Wan g ,   a n d   Z.   Hu a n g ,   “ Ca sc a d e   IM C - P ID  Co n tr o l  o f   S u p e rh e a ted   S tea m   Te m p e ra tu re   b a se d   o n   C lo s ed - l o o p   Id e n ti f ica ti o n   i n   t h e   F re q u e n c y   Do m a in , ”   I FA C - Pa p e rs On L in e ,   v o l .   4 9 ,   n o .   1 8 ,   p p .   9 1 - 9 7 ,   2 0 1 6 .   [2 2 ]   S .   S k o g e sta d ,   “ S i m p le  a n a l y ti c   ru les   f o r  m o d e l  re d u c ti o n   a n d   P ID  c o n tro ll e r  tu n in g , ”   M o d e l.   Id e n ti f.   Co n tro l ,    v o l.   2 5 ,   n o .   2 ,   p p .   8 5 - 1 2 0 ,   2 0 0 4 .   [2 3 ]   C.   V .   Na g e s w a r a   Ra o   a n d   R.   P a d m a   S re e ,   “ IM C  Ba se d   Co n tro ll e r  De sig n   f o r  In teg ra ti n g   S y ste m s  w it h   T i m e   De la y , ”   In d ia n   Ch e m.  E n g . ,   v o l.   5 2 ,   n o .   3 ,   p p .   1 9 4 - 2 1 8 ,   2 0 1 0 .   [2 4 ]   M .   Be tt a y e b   a n d   R.   M a n s o u ri ,   “ F ra c ti o n a l  IM C - P ID - f il ter  c o n t ro ll e rs  d e sig n   f o r  n o n   in teg e r  o rd e r  sy st e m s,”   J o u rn a l  o f   Pro c e ss   Co n tro l ,   v o l.   2 4 ,   n o .   4 ,   p p .   2 6 1 - 2 7 1 ,   2 0 1 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 ,  Feb r u ar y   2 0 2 1   :   8 0 1   -   8 1 0   810   [2 5 ]   M .   Be tt a y e b   a n d   R.   M a n so u ri,   “ IM C - P ID - f ra c ti o n a l - o rd e r -   f il ter  c o n tr o ll e rs  d e sig n   f o r  in teg e r  o r d e r  sy st e m s,”  IS A   T ra n s. ,   v o l.   5 3 ,   n o .   5 ,   p p .   1 6 2 0 - 1 6 2 8 ,   2 0 1 4 .   [2 6 ]   F .   M e rrik h - Ba y a t,   “ Ru les   f o r  se l e c ti n g   th e   p a ra m e ters   o f   Ou sta lo u p   re c u rsiv e   a p p ro x im a ti o n   f o r  t h e   sim u latio n   o f   li n e a r  f e e d b a c k   s y ste m s  c o n tain i n g   P Iλ Dμ   c o n tro ll e r, ”   Co mm u n .   No n li n e a r  S c i.   Nu me r.  S imu l. ,   v o l.   1 7 ,   n o .   4 ,     p p .   1 8 52 - 1 8 6 1 ,   2 0 1 2 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       S iti   Nu r   H a sin a h   J o h a r i   w a s  b o rn   i n   S a b a h ,   M a lay sia   o n   2 7 th   De c e m b e r  1 9 9 5 .   S h e   re c e iv e d   th e   Ba c h e lo r  o f   En g in e e rin g   ( B. En g . Ho n s . )  i n   El e c tro n ics   E n g in e e rin g   f ro m   Un iv e rsiti   T e k n o lo g i  M A RA   (UiT M )  in   2 0 1 9   a n d   c u rre n tl y   p u rs u in g   M a ste rs  En g in e e rin g   S c ien c e   (M . En g . S c )  i n   El e c tri c a l  En g in e e rin g   in   t h e   sa m e   u n iv e rsit y .   He r  m a jo r  re se a rc h   in tere sts  a re   in   th e   f ield   o f   e ss e n ti a l  o il   e x trac ti o n   p ro c e ss   a u to m a ti o n   a n d   c o n t ro l  f o c u sin g   o n   th e   in tern a l   m o d e l  c o n tro l .           M o h d   H e z r i  Fa z a l u l  Ra h i m a n   wa s  b o rn   in   P e ra k ,   M a lay sia   o n   2 2 n d   F e b ru a ry   1 9 7 8 .   He   re c e iv e d   th e   B. En g . d e g re e   in   El e c tri c a l  (Co n tro l  a n d   In str u m e n tatio n )  a n d   th e   M . E n g .   d e g re e   in   El e c tri c a l  En g i n e e rin g   f ro m   Un iv e rsiti   T e k n o lo g i  M a lay sia   ( UT M ),   S k u d a i,   M a lay sia ,   in   2 0 0 0   a n d   2 0 0 2 ,   re sp e c ti v e ly .   H e   re c e iv e d   h is  P h D  d e g re e   in   S y st e m   Id e n ti f ica ti o n   f ro m   Un iv e rsiti   T e k n o lo g i  M A RA   (Ui T M ),   M a la y sia   in   2 0 0 9 .   He   is  c u rre n tl y   a   se n io r  lec tu re r  a t  Un iv e rsiti   T e k n o lo g i  M A R A   ( UiT M ),   M a la y sia .   His  m a jo r  in tere sts  in c lu d e   e ss e n ti a l  o il   e x trac ti o n   p ro c e ss   a u t o m a ti o n ,   p r o c e ss   c o n tro l ,   a n d   sy ste m   id e n ti f i c a ti o n .         Na jid a h   H a m b a li   r e c e i v e d   Ba c h e lo r  o f   En g in e e rin g   (B. En g . Ho n s. )  in   El e c tro n ics   En g in e e rin g   f ro m   Un iv e r siti   S a in s  M a la y sia   (USM )  in   2 0 0 4 .   In   2 0 0 5 ,   sh e   jo in e d   Un iv e rsiti   M a la y sia   P a h a n g   (UMP )  a s  a   tu to r.   A f ter   re c e i v e d   h e r  M a ste r s  En g in e e ri n g   S c ien c e   (M . En g . S c . )  in   S y st e m s  a n d   Co n tr o l  f ro m   T h e   U n iv e rsity   o f  Ne w   S o u th   W a les   (U NSW ),   S y d n e y ,   A u stra li a   in   2 0 0 6 ,   sh e   c o n ti n u e d   w o rk in g   in   UMP   a s  a   lec tu re r  u n ti l   2 0 1 0 .   I n   Ja n u a ry   2 0 1 1 ,   s h e   jo in e d   UiT M   a n d   c o m p lete d   h e r  P h D  in   A d v a n c e d   P ro c e ss   Co n tro l  a t  th e   F a c u lt y   o f   El e c tri c a l  En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g i  M A R A  (UiT M ).   Cu rre n tl y ,   s h e   is  a   se n io r  lec tu re r  in   th e   Ce n tre  o f   S y ste m   En g in e e rin g   S t u d ies   (CS E S ),   F a c u lt y   o f   El e c tri c a l  En g in e e rin g ,   UiT M ,   S h a h   A la m .         Ra m li   A d n a n   w a s  b o rn   in   P e ra k ,   M a la y sia   o n   8   S e p tem b e r  1 9 6 1 .   He   re c e iv e d   h is  B.   S c .   In   El e c tri c a l  En g in e e rin g   f ro m   S DSU,   S o u t h   Da k o ta,  USA   in   1 9 8 5   a n d   M . S c .   in   El e c tri c a l   En g in e e rin g   f ro m   Dre x e l  Un iv e rsity ,   P h il a d e lp h ia,  USA   in   1 9 9 3   a n d   P h D  in   El e c tri c a l,   El e c tro n ic  a n d   S y ste m   En g in e e r in g   f ro m   Un iv e rsiti   Ke b a n g sa a n   M a la y sia   (UK M )  in   2 0 0 7 .   Cu rre n tl y ,   h e   is  a   P ro f e ss o r  a t  U n iv e rsiti   T e k n o lo g i  M A R A ,   M a l a y sia .   His   re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   T ra c k in g   Co n tro l,   A d a p ti v e   Co n tro l,   S y ste m   Id e n ti f ica ti o n ,   F lo o d   P re d ictio n   u si n g   NN   a n d   F ra c ti o n a l - Ord e r  C o n tr o ll e rs.   He   h a s b e e n   a   su p e rv iso r  to   m a n y   P h D an d   M S c   st u d e n ts .         M a z id a h   Ta jj u d in   w a s  b o rn   o n   1 9 7 8 .   S h e   re c e iv e d   th e   B. En g .   d e g re e   in   El e c tri c a l  (Co n tro l   a n d   In str u m e n tatio n )  a n d   t h e   M . E n g .   d e g re e   in   M e c h a tro n ic  a n d   A u to m a ti c   Co n tro l ,   b o th   f ro m   Un iv e rsiti   T e k n o lo g i  M a la y sia   (UT M ),   S k u d a i,   Jo h o r,   M a la y sia ,   in   2 0 0 0   a n d   2 0 0 5 ,   re sp e c ti v e l y .   Af ter w a rd ,   sh e   p u rs u it   h e r  P h D  i n   f ra c ti o n a l - o r d e r  p ro c e ss   c o n tro l  a t  U n iv e rsity   T e k n o lo g i  M A RA ,   M a la y sia .   S h e   is  c u rre n tl y   a   se n io r  lec t u re r  a t  th e   sa m e   u n iv e rsity   sin c e   2 0 0 6 .   He r  m a jo r  re se a r c h   in tere sts a re   in   th e   f ield   o f   e s se n ti a l  o il   e x trac ti o n   p ro c e ss   a u to m a ti o n   a n d   c o n tro l   f o c u sin g   o n   t h e   f ra c ti o n a l - o r d e r  m e th o d s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.