I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   23 ,   No .   2 A u g u s t   2 0 2 1 ,   p p .   65 7 ~ 66 4   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijeecs.v 23 .i 2 . pp 65 7 - 66 4          657       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   Im plementing   o p t imiza tion o PID  co ntroller   for  DC  mo tor  speed co nt ro l       Ya s ir  G .   Ra s hid 1 Ahm ed  M o ha m m ed  Abdu l H us s a in 2   1 De p a rtme n o El e c tro n ic E n g i n e e rin g ,   C o ll e g e   o E n g i n e e rin g ,   Un iv e rsity   o Di y a la,  Diy a la,  Ira q   2 De p a rt m e n t   o El e c tri c a E n g i n e e rin g ,   C o ll e g e   o E n g i n e e rin g ,   Un iv e rsity   o Ba g h d a d ,   Ba g h d a d Ira q         Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Mar   4 2 0 2 1   R ev is ed   May   1 2 0 2 1   Acc ep ted   Ma y   5 2 0 2 1       Th e   p o in o t h is  p a p e p re se n ts  a n   o p t imiz a ti o n   tec h n iq u e   wh ich   is  flex ib le   a n d   q u ick   tu n i n g   b y   u si n g   a   g e n e ti c   a lg o rit h m   (G A)  to   o b tain   th e   o p ti m u m   p ro p o rti o n a l - i n teg ra l - d e riv a ti v e   ( P ID )   p a ra m e ters   fo sp e e d   c o n tro l   o a   se p a ra tely   e x c it e d   DC   m o to r   a a   b e n c h m a rk   f o p e rfo rm a n c e   a n a ly sis.  T h e   o p ti m iza ti o n   m e th o d   is   u se d   fo se a rc h in g   fo r   t h e   p r o p e r   v a lu e   o P ID   p a ra m e ters .   Th e   sp e e d   c o n tro l ler  o DC  m o to u sin g   P ID  tu n i n g   m e th o d in c lu d e s   th re e   ty p e s:  M ATALB  P ID  tu n n e a p p . ,   m o d if ied   Zi e g l e r - Nic h o ls  m e th o d   a n d   g e n e ti c   a l g o rit h m   (G A).  P ID   c o n tr o ll e r   p a ra m e ters   (Kp ,   Ki      Kd will   b e   o b tai n e d   b y   G to   p ro d u c e   o p ti m a p e rfo rm a n c e   f o th e   DC  m o to c o n tro sy ste m .   S im u latio n   re su lt i n d ica t e   t h a th e   tu n in g   m e th o d   o f   P ID  b y   u sin g   a   g e n e ti c   a lg o rit h m   is  sh o wn   to   c re a te  th e   fi n e st  re su lt   in   sy ste m   p e rfo rm a n c e   su c h   a se tt li n g   t ime ,   rise   ti m e ,   p e rc e n tag e   o f   o v e rsh o o t   a n d   ste a d y   sta te  e rro r.   Th e   M A TL AB/S imu li n k   s o ftwa re   is  u se d   to   m o d e l   a n d   sim u late   t h e   p r o p o se d   DC m o to c o n tro l ler sy ste m .     K ey w o r d s :   DC   m o to r     Gen etic  alg o r ith m   MA T AL B   PID   tu n n er   ap p   M o d i f i e d   Z i e g l e r - N i c h o ls   t u n in g   PID   co n tr o ller   T h is i 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 :   Yasir  G.   R ash id   Dep ar tm en t o f   E lectr o n ic  E n g in ee r in g C o lleg o f   E n g in ee r i n g   Un iv er s ity   o f   Diy ala   B aq u b ah ,   Diy ala,   I r aq   E m ail:  y ass er g h az ee _ en g e@ u o d iy ala. ed u . iq       1.   I NT RO D UCT I O N   DC   Mo to r   is   b r o ad ly   u s ed   i n   in d u s tr ial  ap p licatio n s   s u ch   as  s teel  r o llin g   m ills ,   elec tr ic  cr an es,   r o b o tic  m an i p u lato r s   an d   ele ctr ic  v eh icles,  b ec au s o f   its   p r ec is e,   lo co s t,  wid e,   s im p le  an d   ea s iest   to     co n tr o [ 1 ] ,   [ 2 ] .   Gen er ally ,   D C   m o to r   co n tr o s y s te m   m u s h av h ig h   p er f o r m an ce   s u ch   as  lo ad   r eg u latio n   r esp o n s an d   g o o d   d y n am ic  s p ee d   c o m m an d   tr ac k i n g .   T o   a ch iev h i g h   p er f o r m an ce   f o r   a   DC   m o to r   co n tr o s y s tem ,   o p tim al  PID   co n tr o ller   p ar am eter s   ar r eq u ir ed ,   wh ich   tr ad itio n al  PID   ca n n o p r o v id e ,   s o f t   co m p u tatio n   h as b ee n   u s ed   wid ely   in   th last   two   d ec ad es.   El - Dee n ,   Ma h m o u d ,   a n d   E l - Sa wi   [3 ]   p r esen t a   s o f t   co m p u tin g   tech n iq u th at  u s es  g en etic  alg o r ith m   ( GA)   to   d ec id th o p tim al  p ar a m eter s   o f   PID   co n tr o ller s   f o r   DC   m o to r   as  b en ch m ar k   f o r   p e r f o r m an c ev alu atio n .   T h p r o p o s ed   g en etic   alg o r ith m   ( GA)   is   co m p ar ed   t o   th ac tiv s et  o p tim izatio n   alg o r ith m   ( ASOA)   in   th is   p ap er .   Ag ar wal  et  a l .   [ 4 ] ,   co m p ar es  an d   an aly ze s   th r o b u s tn ess   o f   as  g r ay   wo lf - o p tim ized ,   FOPID  s ch em is   ap p lied   to   f r ac tio n al - o r d er   p r o p o r tio n al - in te g r al - d e r iv ativ e   ( FOPID)   o n   PID   c o n tr o ller   f o r   d m o to r   s p ee d   co n tr o l.   B ased   o n   th g en etic  alg o r ith m   [ 5 ] ,   g en er ates  an   o p tim ally   en g in ee r ed   b r u s h less   DC   m o to r   s p ee d   co n tr o c o n t r o ller   ( GA) .   PID   co n tr o ller   f o r   B L DC   m o to r   c o n tr o d e v ice  e m p l o y s   th in teg r al  s q u ar ed   er r o r   ( I SE)   an d   in teg r al  a b s o lu te   er r o r   ( I AE )   e r r o r   cr iter io n I n   th is   p ap er ,   g e n etic  alg o r ith m   ( GA)   o p tim izatio n   s tr ateg y   f o r   a d ju s tin g   PID   tu n in g   p ar am eter s   f o r   s ep ar ately   ex cited   DC   m o to r   s p ee d   c o n tr o is   p r o p o s ed .   I is   cr itical  to   o b tain   th b est  s o lu tio n   s o   th at  th co n tr o ller   h as  th f astes an d   m o s s tab le   r esp o n s tim e. So m im p o r t an ad v an tag es  o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   2 Au g u s t 2 0 2 1 65 7   -   66 4   658   u s in g   PID - g en etic  alg o r ith m   ca n   b g en er alize d   as  f aster   r esp o n s tim e,   s m aller   o v er s h o o t,  r ed u ce d   s tead y   s tate  er r o r ,   r ed u ce d   o s cillatio n s   an d   im p r o v e d   o u tp u d is tu r b an ce   r ejec tio n   [ 6 ] - [ 8 ] .   T o   ac h iev th r esu lts   o b tain ed   b y   th PID - g e n etic  alg o r ith m ,   co m p ar ed   it  with   th MA T AL B   PID   tu n n er   ap p .   an d   th m o d if ied   Z ieg ler - Nich o ls   ( MZ N)   m eth o d .   T h e   m ain   g o al  o f   th is   wo r k   is   to   r ed u ce   s ettlin g   tim e,   o v e r s h o o t,  s tead y - s tate   er r o r ,   a n d   v elo city   g ain   b y   u s in g   PID   co n tr o ller ,   wh ic h   is   g en er ic  f ee d b ac k   co n tr o ller .       2.   DC  M O T O M A T H E M AT I CAL  M O DE L   T h DC   m o to r   th at  will  b s tu d ied   in   th is   p ap er   is   o f   th s ep ar ately   ex cited   ( SEDC)  ty p e,   an d   f o cu s in g   o n   s p ee d   c o n tr o o f   DC   m o to r .   T h s ch em atic  o f   t h S E DC   m o to r   is   s h o wn   in   Fi g u r 1   [9 ] - [ 1 1 ] .           Fig u r 1 .   T h s ch em atic  d iag r am   o f   SEDC m o to r       Usi n g   th e   Kir ch h o f f ' s   law,   we  ca n   g et   th f o llo win g   e q u atio n   o b tain ed :     V a = I a   R a + L a d I a dt + E b   ( 1 )         E b = K b   ω I f   ( 2 )     T = K t   I a   I f   ( 3 )     T = J d ω dt + B ω + T L     ( 4 )     wh er e:     ar m atu r i n d u ctan ce   ( H)     ar m atu r r esis tan ce   ( Ω )       ar m atu r v o ltag ( V )     E b   b ac k   elec tr o m o tiv f o r ce   ( e. m . f . )   ( V)     ia  ar m atu r c u r r en ( A)     T L   L o ad   to r q u e   ( Nm )   B m   Vis co u s   f r ictio n   co ef f ici en t ( Nm s /r ad )   if   Field   cu r r en ( A)   J   R o to r   in er tia  ( k g m 2 )     T o r q u co n s tan t ( Nm - s /r ad )     B ac k   em f   co n s tan t ( Vs/ r ad )     T h T r an s f er   f u n ctio n   T . o f   th ar m atu r e - c o n tr o lled   D C   m o to r   g iv en   b y   ( 5 ) .   B lo c k   d iag r am   ex p r ess ed   in   ( 6 )   is   f o llo win g   in   Fig u r 2 .   T h DC   m o to r   t est  m o d el  p ar a m eter s   f o r   th is   s tu d y   ar e   g iv e n   in   T ab le  1 n o w,   th D. C .   m o t o r   ca n   b r e p r esen ted   b y   T . F sh o wn   in   ( 6 )     ω ( s ) V a ( s ) = K t ( Js + B m ) ( R a + L a   s ) + K t   K b     ( 5 )     ω ( s ) V a ( s ) = K t ( L a   J ) s 2 + ( R a   J + L a   B m )   s + ( R a   B m + K t   K b )     ( 6 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       I mp leme n tin g   o p timiz a tio n   o P I co n tr o ller   fo r   DC   mo to r   s p ee d   co n tr o l   ( Ya s ir   G.   R a s h id )   659       Fig u r 2 .   DC   Mo to r   B lo ck   Diag r am       T ab le  1 .   I m p lem en tatio n   p ar a m eter s   o f   DC   m o to r   [ 1 2 ]   P a r a me t e r s   V a l u e   A r mat u r e   i n d u c t a n c e   ( H e n r y )   =   0 . 1 2 1 5 H   A r mat u r e   r e s i st a n c e   ( o h m)   =   1 1 . 2     R o t o r   i n e r t i a   ( k g   m 2 )   J = 0 . 0 2 2 1 5   k g - m 2   V i sco u s   f r i c t i o n   c o e f f i c i e n t   ( N s/ r a d )   B m   =   0 . 0 0 2 9 5 3   N m - s/ r a d   M o t o r   t o r q u e   c o n s t a n t   ( N m/ A )   K t   = 1 . 2 8   N m/ A   B a c k   e mf   c o n st a n t   ( V   s / r a d )   K b   = 1 . 2 8   V   s/ r a d   S p e e d   1 5 0 0   r p m       T h u s ,   th f in al  o f   T.F   is   s h o w n   in   ( 7 ).       w ( s ) V a ( s ) = 1 . 28 0 . 0027 s 2 + 0 . 2481s + 1 . 671   ( 7 )       3.   P I CO NT RO L L E R   T h p r o p o r tio n al - in teg r al - d er i v ativ e   ( PID )   c o n tr o ller   is   s im p le  to   u s a n d   s et  u p ,   an d   it  is   wid ely   u s ed   in   in d u s tr ial  ap p licatio n s   f o r   s p ee d   co n t r o o f   d m o to r s   d u to   its   p r o p er   co n tr o p er f o r m an ce   a n d   lack   o f   co m p lex ity   in   d esig n   [8 ] ,   [ 13 ] ,   [ 1 4 ] .   T h PID   co n tr o ller   f o r m   is   s h o wn   in   ( 8 ).       G( s )   K p + K i s   K d s   ( 8 )     W h er e    G( s )   is   th e   tr an s f er   f u n ctio n   o f   PID ,   K p ,   K i   an d   K d   in d icate   p ar am eter   g ain o f   PID .   T o   im p r o v th p er f o r m an ce   o f   an y   s y s tem ,   th er m u s b p r o p er   co n tr o ller   tu n i n g .   T h s ettin g   o f   th p r o p er   p ar am eter   v al u o f   co n tr o lle r   in d icate s   tu n in g   it.  T h e   r esp o n s o f   t h s y s tem   b ec o m es  u n s tab le  an d   p o o r ,   if   im p r o p e r   v alu e   o f   g ain   p ar a m eter s   o f   a   co n t r o ller   is   u s e d   [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ] .   T h er ef o r e,   im p l em en tatio n   o f   PID   T u n in g   is   cr itical  to   th co n tr o ller   tu n in g   s u itab le  to   in d u ce   th f av o r ed   r esp o n s e.   Fig u r 3   illu s tr ates  th s p ee d   co n tr o s y s tem   f o r   DC   m o to r   u s in g   PID   co n tr o lle r .   T u n i n g   o f   PID   co n tr o c an   b d o n b y   m an y   m eth o d s .   T h is   p a p er   d is cu s s es th r ee   m eth o d s   th at  will b u s e d :           Fig u r 3 .   PID   co n tr o l D C   m o to r   s p ee d   s y s tem       3. 1 .     M AT AL B   P I t un ner  a pp   B y   u tili zin g   PID   T u n er   Ap p licatio n   in   MA T AL B   R 2 0 1 8 s o f twar will  o b tain   g ain   p ar am eter s   o f   PID   co n tr o ller   Kp 7 . 6 3 2 ,   Ki 9 5 . 7 3 3 ,   Kd =   0 . 0 3 8 3   an d   N=   3 8 2 . 9 9 8 .   Fig u r 4   d ep icts   th r esp o n s o f   th e   DC   m o r o r   t r ail  an d   e r r o r ,   as we ll a s   th tim ch ar ac ter is tics .   [ 17 ] - [ 19 ].     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   2 Au g u s t 2 0 2 1 65 7   -   66 4   660   3. 2 .     M o dified  Z ieg ler - Nicho ls   m et ho d   Dep en d in g   o n   th ch ien   -   h r o n es  -   r eswick   ( C H R )   alg o r ith m   h as  b ee n   o b tain ed .   T h e   m o d if ied   Z ieg ler - Nich o ls   ( MZ N)   tu n in g   f o cu s es  o n   d is tu r b an ce   r ej ec tio n .   I n   a d d itio n ,   r esp o n s an d   o v e r s h o o ca n   ac co m m o d ate   o n e   o f   th e   q u a litativ s p ec if icatio n s   T h e   MZ m eth o d   is   m o r p o wer f u co m p a r ed   t o   th e   class ical  Z ieg ler - Nich o ls   tu n in g ,   th tim co n s tan T   o f   th p lan will  b u s ed .   T h MZ tu n in g   f o r m u las  ar g iv en   in   T ab le  2   [ 20 ] - [ 2 1 ] .   F r o m   r esp o n s cu r v o f   T . i n   ( 7 )   as  s h o wn   i n   Fig u r e   5   c an   b o b tain ed   th e   p ar am eter s   a,   L   an d   T ,   a=   0 . 0 3 4 3 ,   L 0 . 0 0 7 7 ,   T 0 . 2 2 5 9 W w ill  g et:   K p 2 7 . 7 ,   K i =K p /T i   =8 7 . 5 8 6   an d   K d =K p *T d   =0 . 1 0 0 2 .         T ab le  2 MZ tu n in g   f o r m u las [ 1 9 ]   C o n t r o l l e r   Ty p e   K p   T i   T d   P   0 . 7 / a       PI   0 . 6 / a   T     P I D   0 . 9 5 / a   1 . 4 T   0 . 4 7 L             Fig u r 4 .   R esp o n s o f   PID   tu n n er   ap p . f o r   DC   m o to r     Fig u r 5 .   R esp o n s c u r v f o r   MZ N       3 . 3 .     G enet ic  a lg o rit h m   f o r   P I t un ing   g en etic  alg o r ith m   is   an   o p tim izatio n   tech n iq u wh ich   is   an   o f f s h o o o f   n atu r al  s elec tio n   ap p lied   to   th ef f ec o f   cr ea tin g   d iv er s it y   [ 3 ] .   T h s tar tin g   p o p u latio n   co n tain s   th n u m b er   o f   ch r o m o s o m es,  wh ich   ar u s ed   as  p r o b lem - s o lv in g   to o l s ,   wh ich   ar e   th en   test ed   ac c o r d in g   to   th eir   a b ilit y   to   e x ec u te  th s o lu tio n .   Dep en d in g   o n   th f itn ess   o f   e ac h   p er s o n ,   th r ee   co m m o n   p r o ce s s es  ar p er f o r m ed s elec tio n ,   cr o s s o v er ,   a n d   m u tatio n   [ 2 2 ] ,   [ 2 3 ] .   On ce   th ese  th r ee   s im p le   o p e r atio n s   a r ap p lied ,   n ew  in d iv id u als  c an   r esu lt  i n   b etter   s o lu tio n s .     T h e   p a r a m e t e r s   o f   p o p u l a t i o n   s i z e ,   c r o s s o v e r   r at e   ( Pc ) ,   m u t a t i o n   r a t e   ( P m )   a n d   t h e   n u m b e r   o f   g e n e r a t i o n s   a r e   t h e   s t a r t i n g   p o i n t s   f o r   G A .   B y   s e q u e n t i al l y   s e t ti n g   t h e   P I D   p a r a m e t e r s ,   k p ,   k i ,   a n d   k d ,   t h e   p o p u l a t i o n   i s   e n c o d e d   i n   b i n a r y   s t r i n g s   d e f i n e d   as   t h e   w ay   t h a t   i t   is   T h e   f i t n ess   o f   e ac h   c h r o m o s o m e   i s   c a l c u l a te d   b y   t a k i n g   i ts   tw o - d im e n s i o n a l   s t r i n g s   a n d   t r a n s f o r m i n g   t h e m   i n t o   r e a v a l u e s ,   a n d   r e p l a c i n g   t h e m   w i t h   o b j e c t i v e   ( f i t n es s )   f u n c t i o n .   I n   t h i s   s t u d y ,   w e   w i l l   b e   u s i n g   a n   o p t i m i z a ti o n   t o o l   i n   M A T L A B   [ 2 4 ] ,   [ 2 5 ] .   T h e   G p a r a m e t e r s   i n   t h i s   s t u d y   a r e   s h o w n   i n   T a b l e   3 .   As   i l l u s t r at e d   in   F i g u r e   6 ,   t h e   G A   S t e p   F l o w ch a r t   s h o w s .         T ab le  3 .   Par am eter   s ettin g   o f   g en etic  alg o r ith m   P a r a me t e r   V a l u e   Lo w e r   b o u n d   [ K p   K i   K d ]   [ 0   0   0 ]   U p p e r   b o u n d   [ K p   K i   K d ]   [ 1 0 0   5 0   5 ]   P o p u l a t i o n s   20   G e n e r a t i o n s G   80   P o p u l a t i o n   t y p e   D o u b l e   v e c t o r   C r o ss o v e r   r a t e   P c   0 . 8   M u t a t i o n   r a t e   P m   0 . 0 1   El i t e   c o u n t   5   S e l e c t i o n   f u n c t i o n   S t o c h a st i c   u n i f o r m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       I mp leme n tin g   o p timiz a tio n   o P I co n tr o ller   fo r   DC   mo to r   s p ee d   co n tr o l   ( Ya s ir   G.   R a s h id )   661       Fig u r 6 .   Flo wch ar f o r   o p tim al  PID   tu n in g   b ased   o n   g en eti alg o r ith m   [ 2 5 ]       4.   SI M UL A T I O R E S UL T S   Fig u r 7   s h o ws  s p ee d   co n tr o l   o f   th e   DC   m o to r   s y s tem   in   Ma tlab   Simu lin k   f o r   v ar i o u s   PID   tu n in g   m eth o d s .   I n   t h is   s im u latio n   t ak es  v ar io u s   ca s es :   c ase  i ) n o - lo ad   o p er atio n .   ( at   t=  1 s ) ;   ca s e   ii ) f u ll - lo ad   o p er atio n   ( at  t=3 s )   T L = 3 0 0   N m ca s iii ) c h an g r o tatio n   s p ee d . ( at  t=5 s ) .   As  s h o wn   in   Fig u r es  8   ( MA T AL B   PID   tu n n er   ap p . )   a n d   9   ( MZ N) ,   co m p ar ed   to   Fig u r 1 0   ( P I D - g en etic  alg o r ith m tu n in g   m eth o d   c o n tr o with   co n v en tio n al  PID   m eth o d s   with in   th d esire d   s p ee d   o f   N =1 5 0 0   r p m ,   At  t=1 s ,   th m o t o r ' s   s p ee d   r esp o n s cu r v r ea c h es  s tead y   s tate  in   s h o r p er io d   o f   tim with   n o   o v er s h o o t;  at  t=3 s ,   wh en   th m o to r   is   r u n n in g   at   f u ll  lo ad ,   th s p ee d   r esp o n s e   cu r v d ec r ea s es  s lig h tly   an d   r etu r n s   to   th d esire d   s p ee d   m o r q u ick ly . T h s y s tem   s h o ws  g r ea d y n am ic  ch ar ac ter is tics   an d   th r o b u s tn ess   i s   g r ea tly   im p r o v ed .   Fi g u r 1 1   s h o ws  th co m p ar is o n   o f   th s p ee d   r esp o n s cu r v o f   m o to r   b y   u s in g   v ar io u s   tu n in g   m et h o d s   o f   PID   co n tr o ller ,   as  it  ca n   b s ee n   th at  th p er f o r m an ce   o f   ea ch   m eth o d   is   d if f er en in   s ettlin g   tim T s ,   r i s e   tim T r   an d   p ea k   o v er s h o o M p .   PID   tu n in g   p r o d u ce s   s lo wer   r esp o n s b u h as  lo wer   p er ce n tag o f   o v er s h o o th an   m o d i f ied   Z ieg ler - Nich o ls   tu n in g . T h g en etic  alg o r ith m   tu n in g   m eth o d   p r o v id es  b etter   r esp o n s co m p ar e d   with   co n v en tio n al  m eth o d s .   I n   T a b l 4   s h o ws th p er f o r m a n ce   o f   ea ch   m eth o d .           Fig u r 7 .   Simu lin k   m o d el  o f   v ar io u s   PID   tu n in g   m eth o d s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   2 Au g u s t 2 0 2 1 65 7   -   66 4   662   T ab le  4 C o m p a r is o n   b etwe en   th p er f o r m an ce   o f   v ar io u s   PI tu n in g   m et h o d s   Tu n i n g   me t h o d   M p   %   T r   ( s)   T s   ( s)   S t e a d y   st a t e   e r r o r   Tu n e r   A d d s   1 8 . 3 7   0 . 1 5   1 . 4 3   0   M ZN   9 . 6 5   0 . 1 2   1 . 2 6   0   GA   0   0 . 0 5 6   1 . 1 2   0           Fig u r 8 Sp ee d   v er s u s   tim w ith   r ef er en ce   s p ee d   o f   PID   co n tr o ller   b ased   o n   PID   tu n n e r   ap p           Fig u r 9 Sp ee d   v er s u s   tim w ith   r ef er en ce   s p ee d   o f   PID   co n tr o ller   b ased   o n   MZN           Fig u r 10 Sp ee d   v e r s u s   tim with   r ef er en ce   s p ee d   o f   PID   c o n tr o ller   b ased   o n   GA     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       I mp leme n tin g   o p timiz a tio n   o P I co n tr o ller   fo r   DC   mo to r   s p ee d   co n tr o l   ( Ya s ir   G.   R a s h id )   663       Fig u r 1 1 .   Sp ee d   v e r s u s   tim with   r ef er en ce   s p ee d   o f   PID   c o n tr o ller   b ased   o n   Z - N,   tu n n er   ap p .   a n d   GA       5.   CO NCLU SI O N   DC   m o to r   s p ee d   co n tr o u s in g   g en etic  alg o r ith m   o p tim iz atio n   to   d eter m in th p r o p er   v alu g ain   o f   PID   p ar am eter   is   p r esen ted   in   th is   p ap er .   As  well,   co m p ar es  its   p er f o r m an ce   with   co n v en tio n al  m eth o d s   MA T AL B   PID   tu n n er   ap p .   a n d   Mo d if ied   Z ieg ler - Nich o ls .   T h r esu lts   o b tain ed   b y   PID - g en etic  alg o r ith m   co m p ar ed   to   o th er   m eth o d s ,   s h o h ig h - p er f o r m an ce   r esp o n s f o r   DC   m o to r   s u ch   as  le s s   s ettl in g   tim e,   less   r is tim e,   r ed u ce d   s tead y   s tate  er r o r   an d   n o   o v er s h o o r ate.   T h PID - GA  tu n in g   m eth o d   a s   s p ee d   co n tr o ller   f o r   t h DC   m o to r   is   v er y   ef f ec tiv m eth o d .   T h e   p r o p o s ed   s y s tem 's  p er f o r m an ce   is   im p r o v ed   a n d   r ea ch es  t h e   r eq u ir ed   r eq u i r em en ts .         RE F E R E NC E S   [1 ]   D.  S o m wa n sh i ,   M .   B u n d e le,  G .   Ku m a r,   a n d   G .   P a ra sh a r,   Co m p a riso n   o f u z z y - P ID  a n d   P ID  c o n tro ll e f o sp e e d   c o n tro o DC  m o to r   u si n g   Lab VIEW ,   Pro c e d i a   C o mp u ter   S c ien c e ,   v o l.   1 5 2 ,   p p .   2 5 2 - 2 6 0 ,   2 0 1 9 ,     d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /j . p ro c s. 2 0 1 9 . 0 5 . 0 1 9 .   [2 ]   S .   Ek i n c i,   B.   He k imo ğ l u ,   a n d   D.  Iz c i,   Op p o siti o n   b a se d   He n ry   g a so lu b il it y   o p ti m iza ti o n   a a   n o v e a lg o rit h m   fo r   P ID  c o n tro l   o f   DC  m o to r,   En g i n e e rin g   S c ien c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   a n   I n ter n a ti o n a l   J o u rn a l v o l.   2 4 ,   n o .   2 ,   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /j . jes tch . 2 0 2 0 . 0 8 . 0 1 1 .     [3 ]   T.   El - De e n ,   A.   A.   H .   M a h m o u d ,   a n d   A.   R.   El - S a wi,   Op t ima P ID   tu n in g   fo r   DC  m o to r   sp e e d   c o n tr o ll e b a se d   o n   g e n e ti c   a lg o rit h m ,   I n t.   Rev .   Au t o m.  Co n tr o l ,   v o l.   8 ,   n o .   1 ,   p p .   8 0 - 8 5 ,   2 0 1 5 ,   d o i:   1 0 . 1 5 8 6 6 /i re a c o . v 8 i 1 . 4 8 3 9 .     [4 ]   J.  Ag a rwa l,   G .   P a rm a r,   R.   G u p ta,  a n d   A.  S i k a n d e r,   An a l y sis  o g re y   wo lf  o p ti m ize b a se d   fra c ti o n a o r d e P ID   c o n tro ll e in   sp e e d   c o n tr o o DC  m o to r,   M icr o sy ste T e c h n o lo g ies ,   v o l.   2 4 ,   n o .   1 2 ,   p p .   4 9 9 7 - 5 0 0 6 ,   2 0 1 8 ,     d o i:   1 0 . 1 0 0 7 /s0 0 5 4 2 - 0 1 8 - 3 9 2 0 - 4.     [5 ]   M .   A.  I b ra h im,  A .   K.  M a h m o o d ,   a n d   N.   S .   S u lt a n ,   Op ti m a P ID  c o n tro ll e o f   a   b r u sh les d c   m o to u sin g   g e n e ti c   a lg o rit h m ,   In ter n a ti o n a J o u r n a l   o Po we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste m   (IJ PE DS ) ,   v o l.   1 0 ,   n o .   2 ,   p .   8 2 2 ,   2 0 1 9 ,   d o i:   1 0 . 1 1 5 9 1 / ij p e d s . v 1 0 . i 2 . p p 8 2 2 - 8 3 0 .     [6 ]   R .   V .   Ja i n ,   M .   V .   A wa r e ,   a n d   A .   S .   J u n g h a r e ,   T u n i n g   o f   F r a c t i o n a l   O r d e r   P I D   c o n t r o l l e r   u s i n g   p a r t i c l e   s w a r m   o p t i m i z a t i o n   t e c h n i q u e   f o r   D C   m o t o r   s p e e d   c o n t r o l ,   2 0 1 6   I E E E   1 s t   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   P o w e r   E l e c t r o n i c s ,   I n t e l l i g e n t   C o n t r o l   a n d   E n e r g y   S y s t e m s   ( IC P E I C E S ) ,   2 0 1 6 ,   p p .   1 - 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C P E I C E S . 2 0 1 6 . 7 8 5 3 0 7 0 .     [7 ]   L.   S y a fa a h ,   W id ian to ,   I .   P a k a y a ,   D.  S u h a r d i,   a n d   M .   Irfa n ,   P ID d e sig n s u si n g   DE  a n d   P S O alg o r it h m s fo d a m p in g   o sc il latio n in   a   DC  m o t o sp e e d ,   4 th   I n ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   El e c tric a E n g i n e e rin g ,   Co mp u ter   S c ien c e   a n d   In fo rm a t ics   (EE CS I) ,   v o l.   2 0 1 7 - D e c e m b e r,   n o .   S e p tem b e r ,   2 0 1 7 ,   p p .   1 9 - 21 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / EE CS I. 2 0 1 7 . 8 2 3 9 1 3 8 .     [8 ]   G .   A.  S a lma n ,   A.  S .   Ja fa r,   a n d   A.  I.   Ism a e l,   Ap p li c a ti o n   o a rti ficia in telli g e n c e   tec h n iq u e fo LF a n d   AV R   sy ste m u sin g   P ID   c o n tro ll e r,   I n ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o P o we E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms   (IJ PE DS ) ,   v o l.   1 0 ,   n o .   3 ,   p p .   1 6 9 4 ,   2 0 1 9 ,   d o i:   1 0 . 1 1 5 9 1 /i j p e d s. v 1 0 . i 3 . p p 1 6 9 4 - 1 7 0 4 .     [9 ]   K .   M ish ra ,   V.  K .   Ti wa ri,   R.   Ku m a r,   a n d   T .   Ve rm a ,   S p e e d   C o n tro o DC  M o t o Us in g   Art ifi c i a Be e   Co lo n y   Op ti m iza ti o n   Tec h n iq u e ,   In ter n a ti o n a l   C o n fer e n c e   o n   Co n tro l,   Au t o ma t io n ,   Ro b o ti c s   a n d   Emb e d d e d   S y ste ms   (CAR E) ,   v o l.   1 ,   n o .   3 ,   2 0 1 3 ,   p p .   6 8 - 7 5 ,   d o i:   1 0 . 1 3 1 8 9 / u jee e . 2 0 1 3 . 0 1 0 3 0 2 .     [1 0 ]   G .   F a ra h a n a n d   K.  Ra h m a n i,   S p e e d   c o n tro l   o f   a   se p a ra tely   e x c i ted   DC  m o t o u sin g   n e p ro p o s e d   fu z z y   n e u ra l   a lg o rit h m   b a se d   o n   F OPID  c o n t ro ll e r,   J o u rn a o f   Co n tro l ,   A u t o ma ti o n   a n d   El e c trica l   S y ste m s ,   v o l.   3 0 ,   n o .   5 ,     p p .   7 2 8 - 7 4 0 ,   2 0 1 9 ,   d o i:   1 0 . 1 0 0 7 /s 4 0 3 1 3 - 0 1 9 - 0 0 4 8 5 - 8 .     [1 1 ]   Ab d u lam e e r,   M .   S u laim a n ,   M .   S .   M .   Ara s,  a n d   D.  S a lee m ,   Tu n in g   m e th o d o P ID  c o n tro ll e f o DC  m o to sp e e d   c o n tro l,   In d o n e sia n   J o u rn a o E lec trica En g in e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c ien c e   (IJ EE CS ) ,   v o l.   3 ,   n o .   2 ,   p p .   3 4 3 - 3 4 9 ,   2 0 1 6 ,   d o i: 1 0 . 1 1 5 9 1 /i jee c s.v 3 . i2 . p p 3 4 3 - 3 4 9 .     [1 2 ]   S .   K.   S u m a n   a n d   V.  K .   G iri ,   S p e e d   c o n tr o l   o f   DC   m o to r   u sin g   o p ti m iza ti o n   tec h n iq u e b a se d   P ID   Co n tro l ler,”  i n   2 0 1 6   IEE E   In ter n a ti o n a C o n f e re n c e   o n   E n g in e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y   (IC ET ECH) ,   2 0 1 6 ,   p p .   5 8 1 - 5 8 7   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /ICE T ECH. 2 0 1 6 . 7 5 6 9 3 1 8 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   2 Au g u s t 2 0 2 1 65 7   -   66 4   664   [1 3 ]   D.  P a th a k ,   G .   S a g a r,   a n d   P .   G a u r,   An   Ap p li c a ti o n   o f   In telli g e n t   No n - li n e a Disc re te - P ID  Co n tro ll e fo M P P o P S y ste m ,   Pro c e d ia   C o mp u ter   S c ien c e ,   v o l.   1 6 7 ,   n o .   2 0 1 9 ,   p p .   1 5 7 4 - 1 5 8 3 ,   2 0 2 0 ,     d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /j . p ro c s. 2 0 2 0 . 0 3 . 3 6 8 .     [1 4 ]   G .   A.  S a lma n ,   H.  I.   Hu ss e in ,   a n d   M .   S .   Ha sa n ,   E n h a n c e m e n T h e   Dy n a m ic  S tab il it y   o Th e   Ira q P o we S tatio n   Us in g   P ID  C o n tro ll e O p ti m ize d   b y   F a n d   P S Ba se d   o n   Diffe re n Ob jec ti v e   F u n c ti o n s,”   El e k tro t e h n isk Ves tn ik v o l.   8 5 ,   n o .   1 / 2 ,   p p .   4 2 - 4 8 ,   2 0 1 8 .     [1 5 ]   S .   Ti wa ri,   A.  B h a tt ,   A.   C.   U n n i ,   J.  G .   S in g h ,   a n d   W .   On g sa k u l ,   Co n tro o f   DC  m o t o u sin g   g e n e ti c   a lg o rit h m   b a se d   p id   c o n tr o ll e r ,   in   2 0 1 8   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   a n d   Util i ty  Exh ib it i o n   o n   Gr e e n   En e rg y   f o S u st a in a b le  De v e lo p me n (ICUE) ,   2 0 1 8 ,   p p .   1 - 6 ,   d o i:   1 0 . 2 3 9 1 9 /ICUE - G ES D.2 0 1 8 . 8 6 3 5 6 6 2 .     [1 6 ]   W. - J.  Tan g ,   Z. - T.   Li u ,   a n d   Q.  W a n g ,   Dc   m o to sp e e d   c o n tro b a se d   o n   sy ste m   id e n ti fica ti o n   a n d   p id   a u to   tu n in g ,   in   2 0 1 7   3 6 t h   C h in e se   Co n tro C o n fer e n c e   (CCC) ,   2 0 1 7 ,   p p .   6 4 2 0 - 6 4 2 3 ,   d o i:   1 0 . 2 3 9 1 9 /Ch iCC. 2 0 1 7 . 8 0 2 8 3 7 6 .     [1 7 ]   C.   Ro b les - Alg a n ,   O.  Ro d g u e z ,   a n d   A.  Os p in o ,   Ev a l u a ti o n   o n o n - p a ra m e tri c   id e n ti fica ti o n   tec h n iq u e s in   se c o n d   o rd e m o d e ls  p lu d e a d   ti m e ,   I n ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o f   El e c trica a n d   Co m p u ter   En g in e e rin g   (I J ECE ) ,   v o l.   1 0 ,     n o .   6 ,   p p .   6 3 4 0 - 6 3 4 8 ,   2 0 2 0 ,   d o i:   1 0 . 1 1 5 9 1 / ij e c e . v 1 0 i6 . p p 6 3 4 0 - 6 3 4 8 .   [1 8 ]   S .   I.   Kh a th e a n d   M .   A.  I b ra h im,   M o d e li n g   a n d   sim u latio n   o S E P IC  c o n tr o ll e d   c o n v e rter  u si n g   P ID  c o n tro ll e r,   In ter n a t io n a J o u rn a o Po we r   El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms   (IJ PE DS ) ,   v o l.   1 1 ,   n o .   2 ,   p p .   8 3 3 - 8 4 3 ,   2 0 2 0 ,     doi :   1 0 . 1 1 5 9 1 / ij p e d s . v 1 1 . i 2 . p p 8 3 3 - 8 4 3 .     [1 9 ]   P .   M .   M e sh ra m   a n d   R .   G .   Ka n o ji y a ,   Tu n i n g   o P ID  c o n tro ll e u si n g   Zi e g ler - Nic h o ls  m e th o d   f o sp e e d   c o n tro o f   DC  m o to r,   in   IE EE - in ter n a ti o n a c o n fer e n c e   o n   a d v a n c e in   e n g in e e rin g ,   sc ien c e   a n d   m a n a g e m e n (ICAE S M - 2 0 1 2 ) ,   p p .   1 1 7 - 1 2 2 ,   2 0 1 2 .     [2 0 ]   S .   A.  Bh a tt i,   S .   A.  M a li k ,   a n d   A.  Da ra z ,   Co m p a riso n   o P - a n d   I - P   c o n tro ll e b y   u sin g   Z ieg ler - Nic h o ls  tu n in g   m e th o d   f o sp e e d   c o n tro l   o D m o to r,   I n ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   In telli g e n t   S y ste ms   En g i n e e rin g   (ICI S E)   2 0 1 6 ,   2 0 1 6 ,   p p .   3 30 - 3 3 4 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /INTE LS E. 2 0 1 6 . 7 4 7 5 1 4 4 .     [2 1 ]   M.  Ku sh wa h   a n d   A.  P a tra,  P ID Co n tr o ll e Tu n in g   u si n g   Zi e g ler - Nic h o ls M e th o d   f o S p e e d   C o n tr o o DC M o t o r,   In ter n a t io n a J o u rn a o S c ien ti fi c   En g in e e rin g   a n d   T e c h n o lo g y   Res e a rc h ,   v o l.   3 ,   n o .   1 3 ,   p p .   2 9 2 4 - 2 9 2 9 ,   2 0 1 4 .   [2 2 ]   W.   N.  A. - D.  Ab e d ,   A.   H.  S a leh ,   a n d   A.   S .   Ha m e e d ,   S p e e d   C o n tr o o P M DCM  Ba se d   G a n d   DS  Tec h n i q u e s,   In ter n a t io n a l   J o u r n a l   o f   Po we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms   (IJ PE DS ) ,   v o l .   9 ,   n o .   4 ,   p .   1 4 6 7 ,   2 0 1 8 d o i: 1 0 . 1 1 5 9 1 /i jp e d s. v 9 n 4 . p p 1 4 6 7 - 1 4 7 5 .     [2 3 ]   M .   M .   G a n i,   M .   S .   Isla m ,   a n d   M .   A.  Ullah ,   Op ti m a P ID  tu n in g   f o c o n tr o ll i n g   t h e   tem p e ra tu re   o e lec tri c   fu rn a c e   b y   g e n e ti c   a lg o rit h m ,   S A p p li e d   S c ien c e s ,   v o l.   1 ,   n o .   8 ,   p p .   1 - 8 ,   2 0 1 9 ,   d o i:   1 0 . 1 0 0 7 /s 4 2 4 5 2 - 0 1 9 - 0 9 2 9 - y.     [2 4 ]   G .   M a n tri   a n d   N.  R.   Ku l k a rn i,   De si g n   a n d   o p ti m iza ti o n   o P ID  c o n tro ll e u sin g   g e n e ti c   a lg o rit h m ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o Res e a rc h   in   En g i n e e rin g   a n d   T e c h n o lo g y ,   v o l.   2 ,   n o .   6 ,   p p .   9 2 6 - 9 3 0 ,   2 0 1 3   d o i:   1 0 . 1 5 6 2 3 /IJRE T. 2 0 1 3 . 0 2 0 6 0 0 2 .     [2 5 ]   M .   S .   Am iri ,   M .   F .   I b ra h im,  a n d   R.   Ra m li ,   Op ti m a p a ra m e ter es t ima ti o n   fo a   DC m o t o u si n g   g e n e ti c   a lg o rit h m ,   In ter n a t io n a J o u rn a o P o we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste m s   (IJ PE DS ) ,   v o l .   1 1 ,   n o .   2 ,   p .   1 0 4 7 ,   2 0 2 0   d o i:   1 0 . 1 1 5 9 1 / ij p e d s . v 1 1 . i 2 . p p 1 0 4 7 - 1 0 5 .         B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Ya sir   G h a z Ra shi d   wa b o r n   in   Am m a a n /Jo rd a n ,   1 9 9 1 .   He   wo rk a Diy a la  u n i v e rsity ,   c o ll e g e   o e n g in e e ri n g ,   El e c tro n ic  En g i n e e rin g   De p a rtme n t .   He   re c e iv e d   a   BS . c   d e g re e   i n   e lec tri c a p o we a n d   m a c h in e fro m   Diy a la  Un iv e rsit y   in   2 0 1 3 ,   M S c   d e g re e   in   e lec tri c a l   e n g in e e rin g / p o we a n d   m a c h in e fro m   Ba g h d a d   Un iv e rsit y   in   2 0 1 9 .   His  c u rre n t   re se a rc h   a c ti v it ies   a re   in   t h e   field o re n e wa b le  e n e rg y ,   win d   p o we r,   o p ti m iza ti o n   tec h n iq u e s,  o p ti m a l   p o we flo w ,   d ri v e   m a c h in e   a n d   p o we sy ste m   o p e ra ti o n   a n d   c o n tr o l.     Ema il :   y a ss e rg h a z e e _ e n g e @u o d i y a la.ed u . i q         Ahm e d   Mo h a m m e d   Abd u H u ss a in   o b tain e d   a   b a c h e l o r' d e g r e e   in   e lec tri c a e n g in e e rin g   fro m   Ba g h d a d   Un iv e rsit y   in   2 0 1 0 ,   M S c   d e g re e   in   e lec tri c a e n g in e e rin g /p o we a n d   m a c h in e s   in   2 0 1 9 .   Re n e wa b le  re so u rc e s,  p o we e lec tro n ics ,   e lec tri c   p o we r,   a r ti ficia in te ll ig e n c e ,   c o n tro l   o m a c h in e ry   e n g i n e e rin g   m a c h in e ry ,   a n d   o t h e field o st u d y   a re   a ll   o i n tere st t o   re se a rc h e rs.   Ema il :   a . a lad e ly @c o e n g . u o b a g h d a d . e d u . iq     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.