I nte rna t io na l J o urna l o f   Rec o nfig ura ble a nd   E m be dd e d Sy s t e m s   ( I J R E S)   Vo l.   9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 20 ,   p p .   8 3 ~9 2   I SS N : 2 0 8 9 - 4864 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j r es. v 9 . i1 . p p 8 3 - 92          83       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij r es.ia esco r e. co m   Applica tion  o f   o pti m a l   a rtif i cia l int ellig ence bas ed  tu ned  co ntrollers  t o  a  cl a ss  of e m bedded   no nlinea po w er  s y ste m       M a g dy   A.   S.  Abo elela   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   Ca iro   Un iv e rsit y ,   Eg y p t   E m ail:  ab o elela m a g d y @ s ta f f . cu . ed u . eg       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   1 9 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   Oct   2 0 ,   2 0 1 9   A cc ep ted   No v   1 5 ,   2 0 1 9       T h is  p a p e stu d ies   t h e   im p lem e n tatio n   o f   th e   Ba t   In s p ired   A lg o ri th m   (BIA)   a a n   o p ti m iza ti o n   tec h n i q u e   to   f in d   t h e   o p ti m a p a ra m e ters   o f   t w o   c las se o c o n tro ll e rs.  T h e   f irst  is  th e   c las s ica P r o p o rti o n a l - In teg ra l - De riv a t iv e   (P ID).   T h e   se c o n d   is  th e   h y b rid   f ra c ti o n a o r d e a n d   Bra i n   Em o ti o n a In telli g e n c o n tro ll e r.   T h e   tw o   c o n tro ll e rs   h a v e   b e e n   im p le m e n ted ,   se p a ra tel y ,   f o r     th e   lo a d   f re q u e n c y   c o n tro o f   a   sin g le  a re a   e le c tri c   p o w e s y ste m   w it h     th re e   p h y sic a im b e d d e d   n o n li n e a rit ies .   T h e   f irst  n o n li n e a rit y   re p re se n ts    th e   g e n e ra ti o n ’s  ra te  c o n stra in ( G RC).   T h e   se c o n d   is  o w in g   to   th e   g o v e rn o r   d e a d   b a n d   (G DB).  T h e   las is  d u e   to   t h e   ti m e   d e la y   im p o se d   b y   th e   g o v e rn o r - tu rb i n e   li n k ,   th e   t h e rm o d y n a m i c   p ro c e ss ,   a n d   th e   c o m m u n ica ti o n   c h a n n e ls.   T h e se   n o n li n e a rit ies   h a v e   b e e n   e m b e d d e d   in   th e   si m u latio n   m o d e o   th e   sy ste m   u n d e stu d y .   M a tl a b /S im u li n k   so f t w a re   h a b e e n   a p p li e d   t o   o b tai n   th e   re su lt o f   a p p ly in g   th e   tw o   c las se o f   c o n tro ll e rs  w h ich   h a v e   b e e n ,   o p ti m a ll y ,   tu n e d   u si n g   th e   BIA .   T h e   In teg ra o f   S q u a re   Err o (I S E)  c rit e rio n   h a b e e n   se lec ted   as   a n   e le m e n o f   th e   o b jec ti v e   f u n c ti o n   a l o n g   w it h     th e   p e rc e n tag e   o v e rsh o o a n d   se tt li n g   ti m e   f o th e   o p ti m u m   tu n in g   tec h n iq u e   o f   th e   tw o   c o n tro ll e rs.  T h e   sim u latio n   re su lt sh o w   th a wh e n   u si n g     th e   h y b rid   f ra c ti o n a o rd e a n d   Bra in   Em o ti o n a In telli g e n c o n tro ll e r,   it   g iv e b e tt e re sp o n se   a n d   p e rf o rm a n c e   in d ice th a n   th e   c o n v e n ti o n a P r o p o rti o n a l - In teg ra l - De riv a ti v e   (P ID) co n tro l l e rs .   K ey w o r d s :   B r ain   e m o tio n al  lear n in g   b ase d   in telli g e n t c o n tr o ller s     Fra ctio n   o r d er   p r o p o r tio n al - in te g r al - d er i v ativ co n tr o ller s   Ma tlab / s i m u l in k   No n li n ea r   s y s te m s   P r o p o r tio n al - in te g r al - d er iv ati v co n tr o ller s       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 :   Ma g d y   A .   S.  A b o elela   Facu lt y   o f   E n g i n ee r i n g ,   C air o   Un i v er s it y ,   Giza   Go v er n o r ate  1 2 6 1 3 ,   E g y p t .   E m ail:  ab o elela m a g d y @ s ta f f . cu . ed u . eg       1.   I NT RO D UCT I O N   Du to   u n r e m it tin g   d ev elo p m en o f   s ize  a n d   co m p lex it y   o f   elec tr ical  p o w er   s y s te m ,   t h p r o b lem   o f   m ai n tai n in g   t h p o w er   an d   f r eq u en c y   f r ee   f r o m   o s cillat io n s   h as  b ec o m r ap id l y   cr u cial  b ec au s o f   ir r eg u lar   lo ad   v ar iatio n s   a n d   i m b ed d ed   s y s te m   n o n lin ea r it ies  [ 1 ] .   T h ese  u n e x p ec ted   lo ad   v ar iatio n s   r es u lt  i n     th m i s m a tch   o f   g e n er ated   p o w er   a n d   lo ad   d e m a n d   f o r   co n s u m p tio n .   T h i s   w il f i n all y   d i s tr ess e s   t h q u a lit y   an d   r eliab ilit y   o f   elec tr ic   p o w er   s u p p l y .   T h is   ca n   b ac h ie v e d   b y   t h lo ad   f r eq u e n c y   co n tr o l ( L F C )   id e o lo g ie s .   No w ad a y s ,   lo o f   w o r k   i s   g o in g   o n   to   m ak e   th e   s y s te m s   in telli g e n s o   th s y s te m s   ca n   s u cc e s s f u ll y   s er v   th b en e f its   o f   m a n k i n d   [ 2 - 3 ] .     T h m ain   g o al  o f   o p er atio n   o f   th L FC   i n   th s i n g le   ar ea   o r   m u lti  ar ea   p o w er   s y s te m s   is   to   m ai n tai n   th f r eq u e n c y   w it h in   th e   p er m is s ib le  l i m i ts .   I n   t h p ast  f e w   y ea r s ,   e n o r m o u s   i m p r o v e m e n t   h as   b ee n   m ad i n   th ar ea   o f   lo ad   f r eq u en c y   c o n tr o o f   s i n g le  ar ea   p o w er   s y s te m   an d   m u lti  ar ea   as  well  [ 4 - 5 ] .   Desig n i n g     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N 2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t,  Vo l.  9 ,   No .   1 Ma r ch   2 0 2 0   :   8 3     92   84   th L FC   w it h   t h h elp   o f   P I co n tr o ller s   m a k es   it  p r o m i n e n a n d   tr u s t w o r t h y ,   b u t   th e   m ain   c h alle n g i s   to   d ec id th p ar am eter s   o f   co n tr o ller s   [ 6 - 7 ] .   T o   h av b etter   b eh av io r   f r o m   a n y   co n tr o ller ,   its   p a r a m eter s   s h o u ld   b o p ti m a ll y   t u n ed .     T h co n v e n tio n a m et h o d s   f a ce   s o m e   d if f ic u ltie s   to   ac h ie v t h i s   p u r p o s e,   s u c h   as  co m p lex   m ath e m at ical  eq u atio n s   f o r   lar g s y s te m s .   Sev er al  ap p r o ac h es  s u c h   as  o p ti m al,   Ge n etic  A l g o r ith m   ( G A ) ,   P ar ticle  S w ar m   Op ti m izatio n   ( P SO) ,   B ac ter ial   Fo r ag in g   Op ti m izatio n   ( B FO) ,   etc. ,   f o r   th d esig n   an d   o p ti m izatio n   o f   t h L F C   s y s te m ,   h av e   b ee n   r ep o r ted   in   th li ter atu r [ 8 ] .   Mo d e r n   o p tim al  co n tr o co n ce p f o r   A G C   d esig n s   o f   in ter co n n ec ted   p o w er   s y s te m   w a s   f ir s tl y   p r esen ted   b y   [ 9 ] .   Gen etic  al g o r ith m s   ( G A s )   h a v b ee n   e x ten s i v el y   co n s id er ed   f o r   th d esig n   o f   Au to m a tic  Gen er at io n   C o n tr o ( A G C ) .   Op ti m al  P I an d   f r ac tio n al - o r d er   PID   co n tr o p ar a m eter s   h a v b ee n   ap p lied   b y   th e   G A s   tec h n iq u e   f o r   i n ter co n n ec ted ,   eq u al   n o n - r eh ea t   an d   r e h ea t y p t w o   g e n er atin g   ar ea s   [ 1 0 ] .   I n   [ 1 1 ] ,   th p ar a m e ter s   o f   P I s lid i n g - m o d u s ed   i n   L F C   o f   m u l ti - ar ea   p o w er   s y s te m s   w it h   n o n li n ea r   ele m en ts   ar o p ti m ized   b y   G A .   I n   [ 1 2 ] ,   GA   is   u s ed   to   co m p u te  th d ec en tr alize d   co n tr o p ar am eter s   to   r ea ch   to   an   o p ti m u m   o p er atin g   p o in f o r   r ea lis tic  s y s te m   co m p r i s in g   g e n er atio n   r ate   co n s tr ain ( GR C ) ,   d ea d   b an d ,   an d   ti m d ela y s .   A GC   u s i n g   i n teg r al  co n tr o ller   an d   P I   c o n tr o ller   b ased   o n   P SO  is   r ep o r ted   in   [ 1 3 ] .   I n   [ 1 4 ] ,   th p ar am eter s   o f   P I   co n tr o ller   ar ev alu ated   u s i n g   P SO [ 1 3 ] .   I n   [ 1 5 ] ,   r o b u s t P I co n tr o ller   b ased   o n   I C A   is   u s e d   f o r   L FC   ap p licatio n .   T h au th o r s   o f   [ 1 6 - 1 8 ]   h av p r o p o s ed   b ac ter ial  f o r ag in g   o p tim izatio n   al g o r ith m   ( B FO A )   f o r   d esig n in g   P I   an d   P I D - b ased   lo ad   f r eq u en c y   co n tr o ller s .   Fo r   s in g le  ar ea   p o w er   s y s te m ,   t h p r o b lem   o f   L F C   an d   A G C   h a s   b ee n   tr ea ted   b y   s e v er al   r esear ch er s .   T h is   in cl u d es  v ar iet y   o f   tec h n iq u es  s u c h   as  g r av ita tio n al  s ea r c h   alg o r it h m   [ 1 9 ] ,   th m o d if ied   p ar ticle  s w ar m   o p ti m izatio n   [ 2 0 ] ,   th ap p licatio n   o f   a r tif icial   n e u r al  n et w o r k   [ 2 0 ] ,   o p ti m al  co n tr o l     d esig n   [ 2 1 ] ,   f u zz y   lo g ic  [ 2 2 - 2 3 ] ,   p r o p o r tio n al - in te g r al - o b s er v er   tech n iq u es  [ 2 4 ] ,   an d   L QR   an d   L e g e n d r e   w a v elet  f u n ct io n   [ 2 5 ] .   Fin all y ,   th e   a u to m atic  g e n er atio n   c o n tr o o f   s i n g le  ar ea   p o w er   s y s te m   w i th   m u lti - s o u r ce   p o w er   g e n er atio n   h as  b ee n   s tu d ied   i n   [ 2 6 ] .   A ll  th e s r esear ch es  d ea o n l y   w it h   th ca s w h er n o   n o n li n ea r itie s   ex i s t i n   th co n t r o l lo o p s .     T o   in clu d th n o n li n ea r ities   p r ev io u s l y   m en tio n ed   i n   th is   ar ticle,   w h av s elec ted   s p ec ial   ca teg o r y   o f   co n tr o ller s   w h ic h   ar th Fra ctio n al  Or d er   P I c o n tr o ller s   ( FOP I D)   [ 2 7 - 3 3 ]   an d   B r ain   E m o tio n al   L ea r n i n g   b ased   in tel lig e n t c o n tr o ller s   ( B E L B I C )   [ 3 4 - 35]       2.   CL AS SI CA L   P I CO N T R O L L E R   T h P I co n tr o ller   is   co n s id er ed   to   b an   i m p o r ta n co m p o n en i n   in d u s tr ial   co n tr o s y s te m s .   T h is   i s   b ec au s o f   i ts   ca p ab ilit y   o f   r ed u cin g   t h s tead y   s tate  er r o r   an d   en h an c in g   t h d y n a m ic  r esp o n s an d   o th er   s tatic  ch ar ac ter i s t ics.  T h P I co n tr o ller   is   ex p r ess ed ,   m at h e m atica ll y ,   b y   t h n e x t e q u at io n   [ 3 6 ] :     ( ) =   p e ( t ) + i e ( τ ) d τ t 0 + d d   e ( t ) dt   ( 1 )     W h er e ( t )   is   th s y s te m   er r o r ,   p   i s   th p r o p o r tio n al  g ain ,   i   is   th in teg r al  g ai n ,   d   is   th d er iv ativ g ai n   an d   ( )   is   th o u tp u t o f   t h co n tr o ller .       3.   F RACTI O N AL   O RD E C O NT RO L L E R   T h f r ac tio n al  ca lc u l u s   i s   i m p le m en ted   to   o b tain   th s o lu t io n   f o r   m an y   s cien tific   an d   e n g i n ee r i n g   ap p licatio n s .   I n   la s te n   y ea r s   it  is   b ein g   ac k n o w led g ed   b y   it s   ab ilit y   to   y ield   b etter   m o d e lin g   an d   co n tr o in   m an y   d y n a m ical   s y s te m s   [ 2 8 ] .   T h f r ac tio n al  o r d er   co n tr o ller   ex p lo r es  g o o d   r o b u s tn e s s   a n d   g i v e s   b etter   b eh av io r   d u to   tu n i n g   f i v o r   f o u r   p ar am e ter s   ( , . . . )   in s tead   o f   th r ee   o r   t w o   p ar am eter s   ( , . in   clas s ical  P I co n tr o ller s   [ 2 9 ] .   T h f r ac tio n al  co n tr o ller   f o r m   is   ex p r es s ed ,   m at h e m atica l l y ,   as  f o llo w s   [ 3 0 ]     ( ) = ( ) + ( ) ( )   ( 2 )     W h er E ( s )   d en o tes  t h er r o r   s ig n al,   U ( s )   is   co n tr o s i g n al,   ,   an d     ar p r o p o r tio n al,   in t eg r al  an d   d er iv ativ co e f f icien t s   r esp e ctiv el y ,   λ   an d   δ   ar p o w er   o f   s   in   i n te g r al  ac tio n   an d   d er iv ati v   ac tio n   r esp ec tiv el y .   On o f   t h m et h o d s   to   r ea lize  th e   f r ac tio n al  o r d er   co n tr o ller s   i s   k n o w n   a s   t h O u s ta lo u p     m et h o d   [ 3 1 ] .   T h is   m et h o d   r elies o n   th ap p r o x i m a tio n   o f   f u n ct io n   as  g i v en   b y   ( 3 )   an d   ( 4 ) .   So m co n ti n u o u s   f il ter s   h a v e   b ee n   s u m m ar ized   in   [ 3 1 ] .   Am o n g   t h f ilter s ,   t h w ell - estab lis h ed   Ou s ta lo u p   r ec u r s iv e   f i lter   h a s   an   ac ce p tab le  f i ttin g   to   th f r ac tio n a l - o r d er   d if f er en tia t o r s .   Ass u m e   t h a   th ex p ec ted   f itti n g   r a n g i s   b , ω h ) .   T h f ilter   ca n   b ex p r ess ed   as     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t   I SS N:  2089 - 4864     A p p lica tio n   o f o p tima l a r tifi cia in tellig en ce   b a s ed   t u n ed   co n tr o ller s   to   a   c la s s   o f . . .   ( Ma g d A .   S .   A b o elela )   85   ̂ ( ) =   + + =   ( 3 )     W h er e   th p o les,  ze r o s ,   an d   g ain   o f   t h f i lter   o f   o r d er   N   ca n   b ev alu ated   as     = ( ) + + 1 2 ( 1 ) 2 + 1   = ( ) +  + 1 2 ( 1 + ) 2  + 1   ( 4 )     an d     =     T h u s ,   an y   s i g n al  y ( t )   ca n   b e   f ilter ed   b y   th i s   f i lter   an d   th o u tp u o f   t h f il ter   ca n   b tr ea ted   as    an   ap p r o x i m atio n   f o r   t h d er iv ativ p ar t o f   t h FOP I w ith   =   o r   th in te g r al  co u n ter p ar w it h   = - T h r esu lted   tr an s f er   f u n cti o n   o f   th FOP I is   th s u m   o f   t h p r o p o r tio n al  ter m     p lu s   th f ilte r   ap p r o x im a tio n   o f   t h i n teg r al  t er m   ( )   p lu s   th d er iv a tiv ter m ( ) .       4.   B AT   I NSP I RE A L G O RI T H M   ( B I A)   T h b at  in s p ir ed   alg o r ith m   ( B I A )   is   n e w   ar ti f icia in tel lig e n ce   ( A I )   tec h n iq u e.   I is   b ased   o n     th ec h o lo ca tio n   b eh a v io r   o f   b ats  in   s ea r ch i n g   t h eir   v ic ti m s   [ 3 5 - 3 6 ] .   T h ese  b ats  lo ca te  i ts   p r e y   b y   e m i ttin g     s er ies  o f   u ltra s o u n d   p u l s es  a n d   lis te n   f o r   th e   ec h o es.  T h r ef lecte d   u ltra s o u n d   w a v es  h av d if f er en lev el s   o f   s o u n d   a n d   ti m d ela y s .   T h is   w ill  e n ab le  ea ch   b at  to   g e s p ec i f ic  p r e y .   T h B I A   is   s u m m ar ized   in     th f o llo w i n g   s tep s ,   S tep   1   A ll b at s   u s ec h o lo ca tio n   to   ev alu a te  th d is tan ce   a n d   id en t if y   b et w e e n   p r e y   an d   b ar r ier .   S tep   2   E ac h   b at  f lie s   w it h   v elo cit y   ( v i )   at  p o s itio n   ( x i ) ,   h av in g   f ix ed   f r eq u e n c y   (f min )   v ar y in g   w a v ele n g t h   ( λ ) ,   an d   lo u d n es s   ( L o )   to   s ee k   p r e y .   T h b at   tu n e s   t h f r e q u en c y   o f   it s   e m it ted   p u l s i n   th e   r an g e   ( f min f max )   an d   ad j u s t s   t h r a te  o f   p u l s e m is s io n   ( r )   i n   th r an g o f   [ 0 , 1 ]   ac co r d in g   to   tar g et   clo s en es s .     S tep   3   Fre q u en c y ,   lo u d n e s s ,   an d   p u l s e m i s s io n   r ate  o f   ea ch   b at  is   v ar ied .   S tep   4   T h eir   lo u d n ess   ch a n g es  f r o m   lar g v al u L o   to   m i n i m u m   co n s tan v al u L min .   T h p o s itio n   x i   an d   v elo cit y   v i   o f   ea ch   b at  ar u p d ate d   d u r in g   th o p tim iza tio n   p r o ce s s .   T h e   p o s itio n s t i x   an d   v elo cities  t i v   at  ti m s tep   t ,   ar co m p u ted   as  f o llo w s :     ] 1 0 [     , ) ( m i n m a x m i n f f f f i   ( 5 )     i t i t i t i f x x v v ) ( * 1   ( 6 )     t i t i t i v x x 1   ( 7 )     W h er is   r an d o m   v al u d er iv ed   f r o m   u n i f o r m   d is tr ib u t io n   f u n ctio n .   T h cu r r e n g lo b al  b est  lo ca tio n   * x is   o b tain ed   a f ter   co m p ar in g   al lo ca tio n s   a m o n g   al b ats.  Si n ce   th v elo cit y   is   g i v e n i i i f v ,   v ar ian ce   in   eit h er   f i   o r   λ i   r es u lt s   i n   a   v elo cit y   ch a n g e.   T h alg o r i th m   is   s tar ted   b y   d e f i n in g   a   r an d o m   f r eq u en c y ]     [ m a x m i n f f f i   f o r   ev er y   b at.   T h b est  s o lu tio n   is   s elec ted   b et w ee n   cu r r en s o lu tio n s   in   t h lo ca s ea r ch .   T h u s   b y   u s i n g   r a n d o m   w al k ,   n e w   s o lu tio n   f o r   ea ch   b at  is   d ev elo p ed   lo ca lly .     ] 1   , 1 [      , t o l d n e w L x x   ( 8 )     W h er is   r a n d o m   n u m b er   a n d   L t   i s   t h m ea n   lo u d n ess   o f   all  b ats  at   th is   t i m e   s tep .   L o u d n es s   d ec r ea s e s   an d   th r ate  p u ls e m i s s io n   i n cr ea s es  af ter   b at  g et   its   p r e y   th e n   an y   co n v e n ie n ce   v a lu ca n   b s elec ted   f o r   lo u d n es s .   W h e n   t h b at   h a s   j u s f o u n d   p r e y ,   th i s   m ea n s   th at  lo u d n e s s   is   ze r o   an d   t h b a te m p o r ar il y   s to p s   e m itti n g   an y   s o u n d .   T h is   is   g o v er n ed   b y   t h f o llo w i n g   eq u ati o n s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N 2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t,  Vo l.  9 ,   No .   1 Ma r ch   2 0 2 0   :   8 3     92   86   1 0         , 1 t i t i L L   0    ), 1 ( 0 1 t i t i e r r   ( 9 )     As  th ti m ap p r o ac h es  i n f i n it y ,   ze r o   lo u d n es s   is   ac h iev ed   an d 0 i t i .   T h s tep s   o f   B I A   a r s u m m ar ized   in   t h f o llo w i n g   co d [ 3 6 ] .         5.   B RAIN EM O T I O NAL  L E A RNIN G   B ASE I N T E L L I G E NT   CO N T RO L L E RS ( B E L B I C)   B E L B I C   is   an   i n telli g e n t   co n t r o ller   w h ic h   is   p r o p o s ed   b y   C ar o   L u ca s   [ 3 6 ] .   I s h o w n   in   Fig u r 1 .     I ad o p ts   th n et w o r k   m o d el  d ev elo p ed   b y   Mo r en   an d   B alk e n iu s   to   m i m ic  t h o s p ar ts   o f   t h b r ain   w h ich   ar e   k n o w n   to   p r o d u ce   em o tio n   ( n a m el y ,   t h e   a m y g d ala ,   o r b ito f r o n tal  co r tex ,   t h ala m u s   an d   s e n s o r y   i n p u t c o r tex ) .           Fig u r 1 .   T h co m p u tatio n al  m o d el  o f   B E L B I C       T h m ai n   p ar ts   t h at  ar r esp o n s ib le  f o r   p er f o r m in g   t h lear n in g   al g o r ith m s   ar o r b ito f r o n tal  co r te x   an d   a m y g d ala.   T h ese  ar e   s h o w n   i n   Fig u r es   2   a n d   3 .   T h e   B E L B I C   h as  s o m e   s e n s o r y   i n p u t s .   O n o f     th d esig n er s   tas k s   i s   to   s p ec if y   t h s e n s o r y   i n p u t s .   T h B E L B I C   h a s   t w o   s tates  f o r   ea ch   s en s o r y   in p u t.  On e   o f   th e s e   t w o   i s   a m y g d a la’ s   o u t p u t a n d   an o t h er   is   th o u tp u t o f   o r b ito f r o n tal  co r tex .           Fig u r 2 .   Am y g d ala  i n ter n al  c o m p o n en t s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t   I SS N:  2089 - 4864     A p p lica tio n   o f o p tima l a r tifi cia in tellig en ce   b a s ed   t u n ed   co n tr o ller s   to   a   c la s s   o f . . .   ( Ma g d A .   S .   A b o elela )   87       Fig u r 3 .   Or b ito f r o n tal  co r tex   in ter n a l c o m p o n e n ts       Fro m   m at h e m atica v ie w   p o i n t,  th is   co n v er ts   i n to   s u p p lem en tin g   t h f in al  r es u lt   ei th er   th r o u g h   ad d itio n s   o r   s u b tr ac tio n   r esp ec tiv el y .   I is   ap p ar en t   t h at  o r b ito f r o n tal  p ar tak e s   ca r e   o f   t h e   latter   a n d   a m y g d ala  p r o d u ce s   t h s ig n al   w h ic h   aid s   to   f i n d   t h f in al   r esu lt.  L i k e w i s e,   p last ic  co n n ec t io n   id e n ti f ies   co n n ec tio n s   w it h o u t a n y   a d j u s tab le  w ei g h ts   a n d   co n n ec tio n   w h ich   ca n   lear n   i n d icate s .       T h Am y g d a la  o u tp u t i s   A   an d   it c an   b r ep r esen ted   as       = *   = ma x   ( 0 ,  )     ( 1 0 )     W h er e:     is   th w e ig h f ac to r   o f   a m y g d a la  f o r   in p u n u m b er   I   an d     is   th s en s o r y   i n p u n u m b er   i.  α  d en o tes    th lear n i n g   r ate  p ar a m eter   wh ich   is   u s ed   to   ad j u s th e   lear n in g   s p ee d .   I ts   v al u i s   s et  b et w ee n   0   ( n o   lear n i n g )   an d   1   ( in s tan t a d ap tatio n ) .   T h Or b ito f r o n tal  co r tex   o u tp u t is O  a n d   ca n   b g i v en   a s     = *   Δ =   (     ( ) )     ( 1 1 )     W h er e :   W   i s   t h w ei g h o f   t h o r b ito f r o n tal  co r te x   f o r   th r elate d   s e n s o r y   i n p u an d     d en o te s     th Or b ito f r o n tal  lear n i n g   r ate.   T h o u tp u t o f   B I L B I C   is   g iv e n   as U  an d   ca n   b d en o ted   as     U=   Am y g d ala   o u tp u   Or b ito f r o n tal  co r tex     ( 1 2 )       6.   AP P L I CA T I O N   T h m et h o d o lo g ies  d escr ib ed   h er ein   ca n   b ap p lied   o n   s in g le  ar ea   p o w er   s y s t e m   w h er e     th o b j ec tiv is   to   m ai n tai n   t h w o r k i n g   f r eq u e n c y   ch a n g a p er m i s s ib le  r a n g w h e n   th lo ad s   ar ch an g ed   s u d d en l y   o v er   o r   u n d er   t h p lan n ed   v alu e s .   T h s y s te m   co n s is ts   o f   t h r ee   m ai n   co m p o n en t s .   T h ese  ar e     th g o v er n er ,   th tu r b in an d   th g e n er ato r   an d   lo ad .   T h b l o ck   d iag r a m s   i m p le m e n ti n g   th P I an d   Hy b r id   FOP I D - B E L B I C   co n tr o ller s   a r d elin ea ted   i n   Fi g u r es 4   a n d   5 .   T h p ar am eter s   f o r   t h ese   d iag r a m s   ar li s ted   i n   T ab le  1 .   T h s y s te m s   ar s u b j ec ted   to   s u d d en   lo ad   ch a n g o f   0 . 0 5   p . u .   T h ch ar ac ter is tics   o f   th e   tu r b i n s atu r atio n   ( GR C ) ,   th GDB   an d   th ti m d ela y   as  n o n - li n e ar   elem e n ts   ar d is p la y ed   in   T ab le   2 .   No ticea b ly th p r o p o s ed   Sim u li n k - b ase d   m o d el  ca n   clea r l y   ac co m m o d ate  t h g o v er n o r   d ea d   b an d s   ( GDB s ) ,     th g en er atio n   r ate  co n s tr ain t s   ( GR C )   a n d   t h tr an s p o r d ela y s   ar s h o w n   i n   Fi g u r e s   4   an d   5 .   Dea d   b an d s   ar e   i m p o s ed   i n   t h m o d el  u s i n g   b ac k las h   n o n l in ea r itie s   w h er 0 . 0 5 is   co n s id er ed .   T h GR C   o f   t h t h er m al  ar ea   is   s et  to   0 . 0 1   p . u .   MW /s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N 2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t,  Vo l.  9 ,   No .   1 Ma r ch   2 0 2 0   :   8 3     92   88       Fig u r 4 .   T h s i m u la tio n   d iag r a m   o f   t h L FC   w i th   cla s s ica P I co n tr o ller s   in clu d in g     th e   e m b ed d ed   s y s te m   n o n l in e ar ities           Fig u r 5 .   T h s i m u la tio n   d iag r a m   o f   t h L FC   w i th   h y b r id   FO P I an d   B E L B I C   co n tr o ller s   in clu d i n g     th e   e m b ed d ed   s y s te m   n o n l in e ar ities       T ab le  1 .   T h s i m u latio n   m o d e l p ar am eter s     P a r a me t e r   U n i t s   V a l u e   S t e a m g o v e r n o r   t i me   c o n st a n t   ( )   se c o n d s   0 . 0 8   S t e a m g o v e r n o r   g a i n   f a c t o r   ( )   -   1   T u r b i n e   t i me   c o n st a n t   ( )   se c o n d s   0 . 3   T u r b i n e   g a i n   f a c t o r   ( )   -   1   M a ss   a n d   g e n e r a t o r   t i me   c o n st a n t   ( )   se c o n d s   20   M a ss   a n d   g e n e r a t o r   g a i n   f a c t o r   ( )   -   1 2 0   G o v e r n o r   sp e e d   r e g u l a t i o n   p a r a me t e r   ( H z / p . u . M W )   2 . 4       T ab le  2 .   T h ch ar ac ter is tics   o f   th tu r b i n s at u r atio n   ( GR C ) ,   th GDB   an d   th t i m d ela y   N o n - l i n e a r   El e me n t   S y mb o l e   D a t a   T u r b i n e   G R C     S a t u r a t e d   a t   ±   0 . 0 1   [ p . u   M W / se c o n d ]   T i me   d e l a y     1 - 2   se c o n d s   G D B     0 . 0 5 %         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t   I SS N:  2089 - 4864     A p p lica tio n   o f o p tima l a r tifi cia in tellig en ce   b a s ed   t u n ed   co n tr o ller s   to   a   c la s s   o f . . .   ( Ma g d A .   S .   A b o elela )   89   T h p ar am eter s   o f   t h B at  I n s p ir ed   A lg o r ith m   ar g iv e n   i n   T ab le  3   [ 3 9 ] .       T ab le  3 .   T h p ar am eter s   o f   t h e   b at  in s p ir ed   alg o r ith m   P a r a me t e r   D e scri p t i o n   V a l u e   n   P o p u l a t i o n   s i z e   10 - 40   N   N u mb e r   o f   g e n e r a t i o n s   1 0 0   A   L o u d n e ss   0 . 5   r   P u l se   r a t e   0 . 5   Q m i n   M i n u mu m   f r e q u e n c y   0   Q max   M a x i m u m   f r e q u e n c y   2   α   c o n st a n t   0 . 9 5   γ   c o n st a n t   0 . 9       T h o p tim izatio n   f i tn e s s   f u n ct io n   i f at  iter atio n   is   g i v en   a s     i f = 1      ( 1 3 )     So   th at      = 2 ( )    0   P . Settli n g   T i m e   ( 1 4 )     W h er I S E i   is   th in teg r al - s q u ar e - er r o r   in d ex   at  iter atio n   i ,   e i   is   th ar ea   co n tr o er r o r   in d ex   ( A C E )   at  iter atio n   i ,   P . is   th p er ce n ta g o v er s h o o o f   t h f r eq u e n c y - ti m r e s p o n s c u r v e.   T h d ef i n itio n s   o f   P . an d   s et tli n g   ti m ar d ep icted   in   [ 7 ] .         7.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h f r eq u en c y   co n tr o s i n g le   ar ea   p o w er   s y s te m   w it h   G R C ,   GDB ,   an d   ti m d ela y   n o n lin ea r itie s   in co r p o r atin g   t h e   P I an d   H y b r id   FOP I D - B E L B I C   co n tr o ll er s   h a s   b ee n   i n v e s ti g ated   i n   t h is   r es ea r c h .   T h B at  I n s p ir ed   A l g o r ith m   h as  b ee n   u tili ze d   to   tu n th p r o p o s ed   co n tr o ller s .   T h tu n i n g   p r o ce s s   o f   th t w o   co n tr o ller s   h a s   b ee n   ac h ie v ed   u s in g   t h Ma t lab /Si m u lin k   s o f t w ar e.   T h o u tco m e s   o f   t h tu n i n g   p r o ce d u r e   u s i n g   th I n teg r al  Sq u ar E r r o r   cr ite r io n   ar s u m m ar ized   in   T ab le  4 .       T ab le  4 .   R esu lts   o f   th t w o   p r o p o s ed   co n tr o ller s   C o n t r o l l e r   P a r a me t e r s   P I D         -   -   -   -   0 . 5 4   1 . 8 3   0   -   -   -   -   I S E   1 6 . 5 7 4 6               α   β   F O P I D - B E L B I C   0 . 5 4   1 . 8 3   0 . 8 6   0 . 2 5   0 . 3 2   4 . 7 3 e - 05   4 . 5 0 e - 05   I S E   1 2 . 1 9 2 9       As  s tated   i n   t h liter at u r e,   p r o p o r tio n al  co n tr o ller   ( )   w il h av th e f f ec o f   r ed u cin g   t h r is e   ti m an d   w ill  r ed u ce ,   b u n ev er   elim in ate,   t h s tead y - s tate  er r o r .   A n   in teg r al  co n tr o ( )   w ill  h av t h ef f ec t   o f   eli m i n ati n g   th e   s tead y - s tat er r o r ,   b u it  m a y   m a k t h e   tr an s ie n r e s p o n s w o r s e.   A   d er iv ativ e   co n tr o ( )   w il h av t h ef f ec o f   in cr ea s in g   th s tab ilit y   o f   th s y s te m ,   r ed u cin g   th o v er s h o o t,  an d   i m p r o v in g     th tr an s ie n r esp o n s [ 7 ] .   T h is   i s   clea r   w h e n   w lo o k   at   th f r eq u en c y   r esp o n s o f   t h s y s te m   w i th o u t   co n tr o ller   ( b y   s etti n g   t h v al u es  o f     to   1 ,       to   o   an d       to   0   in   Fi g u r 3 .   T h is   r esp o n s e,   as  s h o w n   i n   Fig u r 6 ,   is   o s cillato r y   w it h   litt le  d a m p in g   e f f ec t.  T h is   w il e x p lain   w h y   w e   s h o u ld   s ee k   f o r   s p ec ia l   co n tr o ller   w h ich   w i ll d a m p   t h i s   o s cillatio n   a n d   ac h ie v s y s te m   w it h   s tead y - s tate  er r o r .   As s tated   ea r lier ,   t h f ir s t a l ter n ati v is   to   i m p le m e n t t h P I co n tr o ller .   T h d if f er en ce   b et w ee n   P I D   an d   P I D( s )   in   Fig u r 3   is   th at  th p ar a m eter s   o f   t h f ir s co n tr o ller   ( ,     ,   an d   )   a r e   tu n ed   u s i n g   th B I b u th o s e   o f   t h s ec o n d   co n tr o ller ,   P I D( s ) ,   ar o b tain ed   s p ec ial  o p ti m izatio n   tech n iq u a s s o ciate d   w it h   t h is   b lo ck   i n   Ma tlab .   T h f r eq u en c y   r e s p o n s o f   t h e   P I co n tr o ller   as  s h o w n   in   Fi g u r 7   is   s o m e w h at  ac ce p tab le  b u th er e   ar t w o   m ai n   f ea t u r es.  T h f ir s is   th r ip p le  ef f ec w h en   tr y in g   to   r ea ch   th s tead y   s ta te.   Seco n d   is   th h ig h   v alu o f   I SE  in d e x .   T h tu n ed   p ar am eter s   o f   t h is   co n tr o ller   ar s h o w n   i n   T ab le  4 .   T h tu n in g   p r o ce d u r u s in g   th B I A   y ield s   ze r o   v al u f o r   th in teg r al  g ain   .   T h is   is   ex p ec ted   s in ce   w ar tr y in g   to   r ed u ce     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N 2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t,  Vo l.  9 ,   No .   1 Ma r ch   2 0 2 0   :   8 3     92   90   th o v er s h o o in   t h o b j ec tiv f u n ctio n .   T r ials   h av b ee n   m ad to   lim i th   to   v alu es  g r ea ter   th an   ze r o   i n   th tu n i n g   p r o ce d u r b u t th is   l ea d s   to   an   u n s tab le  s y s te m .   On   th co n tr ar y ,   th h y b r id   FOP I D - B E L B I C   co n tr o ller   is   s h o w n   i n   Fi g u r 8 .   T h tu n in g   s tep   h as   b ee n   ac h iev ed   u s in g   t h B I A .   T h r esu lts   o f   t h tu n in g   p r o ce d u r y ie ld   5   p a r am eter s ;   ,   a n d   f o r   th F OP I co n tr o ller   an d   2   p ar am eter s α   an d   β f o r   th B E L B I C .   T h esti m ated   v alu e s   f o r   th ese  7   p ar am eter s   ar d elin ea ted   i n   T ab le  4 .   T h is   h a s   b ee n   ac h ie v ed   u s i n g   th B I A   p ar a m eter   s ettin g   d eli n ea ted   in   T ab le   3 .   I is   clea r   th at  th is   h y b r id   FOP I D - B E L B I C   w ill  y i eld   s m a ller   v al u f o r   th I S E   in d ex   co m p ar ed   w it h   t h co n v en t io n al  P I co n tr o ller .   T h is ,   o f   co u r s e,   ca b   b ar r iv ed   to   w it h   litt le  h i g h   co m p u tatio n   ti m e.   T h f r eq u en c y   r e s p o n s o b tai n ed   b y   ap p l y in g   th e   clas s ical   P I co n tr o ller   an d   t h h y b r i d   FOP I D - B E L B I C   is   d i s p la y ed   i n   F ig u r es  6   an d   7 .   T h t w o   c u r v es   ill u s tr ate  th f ac t   th at   w ca n   n o ar r iv ed ,   ex ac tl y ,     to   ze r o   s tate  er r o r .   T h is   i s   d u to   t h G R C ,   GB D,   a n d   ti m d ela y   n o n l in ea r itie s .   On m o r th i n g ,     th i n cr ea s e   o f   th e   ti m e   d ela y   w ill   r esu lt  i n   u n s tab le   s y s te m .   T h an al y s i s   o f   t h ese   e f f ec ts   w ill   b s t u d ied   i n     an o th er   en d ea v o r .           Fig u r 6 .   T h s i m u la tio n   r es u l ts   w it h o u t c o n tr o ller   w it h   ti m e   d elay   o f   1 . 5   s ec o n d s               Fig u r 7 .   T h s i m u la tio n   r es u l ts   w it h   P I co n tr o ller   w it h   ti m d ela y   o f   1 . 5   s ec o n d s   Fig u r 8 .   T h s i m u la tio n   r es u l ts   w it h   h y b r id   FOP I D - B E L B I C   co n tr o ller   w it h   ti m d elay   o f   1 . 5   s ec o n d s       8.   CO NCLU SI O N   I n   t h is   p ap er ,   th e   ap p licatio n   o f   t w o   cla s s e s   o f   co n tr o ller s   to   s i n g le   ar ea   lo ad   f r eq u e n c y   c o n tr o h as   b ee n   in v esti g ated .   T h p r esen ted   s y s te m   h as  t h r ee   s o u r ce s   o f   n o n l in ea r itie s .   T h ese  ar th GR C ,   GB D,   an d   ti m d ela y .   T h f ir s co n tr o ller   is   th class i ca P I co n tr o ller   w h i le  th s ec o n d   is   th h y b r i d   FOP I D - B E L B I C .   T h p ar am eter s   o f   t h ese  t wo   co n tr o ller s   h a v b ee n   o p ti m all y   t u n ed   u s in g   t h B I A .   R es u lt s   s h o w   t h at     th s ec o n d   co n tr o ller   w ill  b e h av b etter   t h an   t h f ir s o n e.   T h is   is   b ec au s o f   t h n o n li n ea r it y   n at u r o f     th s ec o n d   co n tr o ller .   F u r th er m o r e,   th e   e f f ec o f   d ea li n g   with   th e   t h r ee   e m b ed d ed   n o n li n ea r ities ,   th e   G R C ,   GB D,   an d   ti m d ela y ,   h av b e en   s t u d ied   b u m o r d etailed   r esear ch   is   r ec o m m e n d ed .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t   I SS N:  2089 - 4864     A p p lica tio n   o f o p tima l a r tifi cia in tellig en ce   b a s ed   t u n ed   co n tr o ller s   to   a   c la s s   o f . . .   ( Ma g d A .   S .   A b o elela )   91   RE F E R E NC E S   [1 ]   L .   Do n g ,   " De c e n tralize d   lo a d   f re q u e n c y   c o n tro f o a n   in terc o n n e c ted   p o w e s y ste m   w it h   n o n li n e a rit ies ,"     In   Pro c e e d i n g o t h e   Ame ric a n   C o n tro Co n fer e n c e   ( ACC) ,   2 0 1 6 .   [2 ]   M .   El sisi,  M .   S o li m a n ,   M .   A .   S .   A b o e lela ,   W .   M a n so u r,   " G S A - b a se d   d e sig n   o f   d u a p ro p o rti o n a in teg ra lo a d   f re q u e n c y   c o n tro ll e r f o n o n l in e a h y d ro th e rm a p o w e s y ste m , W o rld   Aca d e my   o S c ien c e ,   En g i n e e rin g ,   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l.   9 ,   p p .   1 2 4 2 - 1 2 4 8 ,   2 0 1 5 .   [3 ]   V .   S i n g h ,   A .   Ku m a r   S in g h ,   V.  Ch a u h a n ,   a n d   A .   Ku m a r   Bh a ra d wa j,   " L o a d   f re q u e n c y   c o n tro o f   sin g le  a re a   p o we r   s y ste m   u sin g   J A Y A   a l g o rit h m , "   In ter n a ti o n a Res e a rc h   J o u rn a o E n g i n e e rin g   a n d   T e c h n o lo g y   ( IRJET ) ,     v ol 4 ,   n o .   7 ,   2 0 1 7 .   [4 ]   H.  Be v ra n i,   Ro b u st  p o we r sy ste m f re q u e n c y   c o n tr o l ,   S p ri n g e r ,   2 0 0 9 .   [5 ]   D.  Ko th a ri  a n d   I .   Na g ra th ,   P o we sy ste m en g in e e rin g ,   Ne w   Yo rk M c G ra w - Hill ,   2 0 0 8 .   [6 ]   D.  X u e ,   Y.  Ch e n ,   a n d   D.  P .   A th e rto n ,   L i n e a fee d b a c k   c o n tr o l:  An a lys is  a n d   d e sig n   wit h   M AT L AB ,   P h il a d e lp h ia,   P A S o c iety   f o In d u strial  &   A p p l ied   M a th e m a ti c s ,   2 0 0 8 .     [7 ]   K.  J.  Å strö m ,   K.  J.  A strö m ,   T .   H ä g g lu n d ,   K.  J.  A stro m ,   T .   Ha g g lu n d ,   a n d   T .   H.  Ha g g lu n d ,   PID  c o n tro ll e rs T h e o ry ,   d e sig n   a n d   t u n i n g In tern a ti o n a S o c iety   f o M e a su re m e n a n d   Co n t ro l ,   1 9 9 5 .     [8 ]   S .   K.  P a n d e y ,   S .   R.   M o h a n ty ,   a n d   N.  Kish o r,   " A   li tera tu re   su rv e y   o n   l o a d f re q u e n c y   c o n tro f o c o n v e n ti o n a a n d   d istri b u ti o n   g e n e ra ti o n   p o w e s y st e m s ,"   Ren e wa b le a n d   S u sta in a b le   En e rg y   Rev iews v o l.   2 5 ,   p p .   3 1 8 - 3 3 4 ,   2 0 1 3 .   [9 ]   S .   P .   G h o sh a l,   " A p p li c a ti o n   o f   GA / GA - S b a se d   f u z z y   a u to m a ti c   g e n e ra ti o n   c o n tro o f   a   m u lt i - a re a   th e r m a l   g e n e ra ti n g   s y ste m ,"   El e c t.   Po we r S y st.  Res . ,   v o l .   7 0 ,   p p .   1 1 5 - 1 2 7 ,   2 0 0 4 .   [1 0 ]   C.   Is m a y il ,   R. S .   Ku m a r,   T . K.  S i n d h u ,   " Op ti m a f ra c ti o n a o rd e P ID  c o n tro ll e f o a u to m a ti c   g e n e ra ti o n   c o n tr o o f   tw o ‐a re a   p o we s y ste m s ,"   In ter n a ti o n a T ra n s a c ti o n s o n   El e c trica En e rg y   S y ste ms ,   2 0 1 4 .     [1 1 ]   L .   P i n k a g ,   Z.   He n g ju n ,   a n d   L .   Y u y u n ,   " Ge n e ti c   a lg o rit h m   o p ti m iza ti o n   f o A G o f   m u lt i - a re a   p o w e s y ste m s ,"   In   Pro c .   o I EE Reg io n   1 0   c o n fer e n c e   o n   c o m p u ter s,  c o mm u n ica ti o n s,  c o n tro a n d   p o we e n g i n e e rin g   ( T ENCON’0 2 ) p p .   1 8 1 8 - 2 1 ,   2 0 0 2 .   [1 2 ]   H.  G o lp ira,  H.  Be v r a n i ,   " A p p li c a ti o n   o f   GA   o p ti m iza ti o n   fo a u to m a ti c   g e n e ra ti o n   c o n tr o d e sig n   in   a n   in terc o n n e c ted   p o w e s y ste m ,"   E n e rg y   Co n v e rs io n   a n d   M a n a g e me n t ,   v o l .   5 2 ,   p p .   2 2 4 7 - 2 2 5 5 ,   2 0 1 1 .   [1 3 ]   Y.  L .   A b d e l - M a g id ,   M .   A .   A b id o ,   " AG tu n in g   o f   in terc o n n e c ted   re h e a th e rm a s y ste m w i th   p a rti c le  sw a r m   o p ti m iza ti o n , "   1 0 th   IEE in ter n a t io n a c o n fer e n c e   o n   e lec tro n ics ,   c irc u it s,  a n d   sy ste ms ,   v o l.   1 ,   p p .   3 7 6 - 9 ,   2 0 0 3 .     [1 4 ]   H.  G o z d e ,   M .   C.   T a p lam a c io g lu ,   I.   K o c a a rsla n ,   a n d   M .   A .   S e n o l,   " P a rti c le  sw a r m   o p ti m iza ti o n   b a s e d   P I - c o n tro ll e d e sig n   to   lo a d   f re q u e n c y   c o n tro o f   a   t w o   a r e a   r e h e a th e r m a p o w e r   s y ste m ,"   J .   T h e rm   S c T e c h . ,   v o l.   3 0 ,   n o .   1 ,     p p .   1 3 - 2 1 ,   2 0 1 0 .   [1 5 ]   H.  S h a b a n i,   B.   V a h id i ,   a n d   M .   E b ra h im p o u r,   " A   ro b u st  P ID  c o n tr o ll e b a se d   o n   im p e rialist  c o m p e ti ti v e   a lg o rit h m   f o lo a d - f re q u e n c y   c o n tro o f   p o we s y ste m s ,"   IS T ra n s . ,   v o l.   5 2 ,   n o .   1 ,   p p .   8 8 - 9 5 ,   2 0 1 3 .   [1 6 ]   B.   P a r a m a siv a m   a n d   I. A . Ch id a m b a ra m ,   " B a c teria f o ra g in g   o p ti m iza ti o n   b a se d   l o a d   f re q u e n c y   c o n tro o f   in terc o n n e c ted   p o w e s y st e m w i th   sta ti c   s y n c h ro n o u se ries   c o m p e n sa to r ,"   In ter n a ti o n a J o u rn a o L a tes T re n d s   in   Co m p u t in g v ol .   1 ,   n o .   2 ,   2 0 1 0 .   [1 7 ]   J.  Na n a d a ,   S .   M is h ra ,   a n d   L .   C.   S a ik a ,   " M a id e n   a p p li c a ti o n   o f   b a c teria f o ra g in g - b a se d   o p ti m iza ti o n   tec h n iq u e   in   m u lt i - a re a   a u to m a ti c   g e n e ra ti o n   c o n tr o l ,"   IEE E   T ra n s.  P o we r S y st. ,   v o l.   2 4 ,   n o .   2 ,   p p .   6 0 2 -   6 0 9 ,   2 0 0 9 .   [1 8 ]   P .   A n it h a ,   P .   S u b b u ra a n d   K.   V iv e k   Ku m a r,   " Ba c teria f o ra g i n g   o p ti m iza ti o n   b a se d   lo a d   f re q u e n c y   c o n tro o in terc o n n e c ted   p o w e s y ste m s ,"   I n ter n a ti o n a J o u r n a o A d v a n c e d   Res e a rc h   in   Bi o lo g y   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   ( IJ AR BE S T ) v o l.   2 ,   n o .   1 5 ,   2 0 1 6 .   [1 9 ]   S .   Du m a n ;   N.  Yo ru k e re n   A nd   I.   Ha k k A lt a s,  " L o a d   f re q u e n c y   c o n tro o f   a   sin g le  a re a   p o we s y ste m   u sin g   g ra v it a ti o n a se a rc h   a lg o ri th m , "   I n n o v a ti o n s i n   In telli g e n S y ste ms   a n d   Ap p li c a ti o n s ( INIS T A) ,   2 0 1 2 .   [2 0 ]     S .   Kr.  G a u ta m   a n d   N.  G o y a l,   " I m p ro v e d   p a rti c le  s wa r m   o p ti m iza ti o n   b a se d   lo a d   f re q u e n c y   c o n tro l   in   a   sin g le  a re a   p o w e s y ste m , "   An n u a IEE E   In d i a   Co n fer e n c e   ( INDICO N) ,   2 0 1 0 .   [2 1 ]     M .   L ü y ,   İ.   Ko c a a rsl a n ,   E.   Ça m ,   M .   C.   T a p la m a c io ǧ lu ,   " L o a d   f re q u e n c y   c o n tro in   a   sin g le  a re a   p o w e s y ste m   b y   a rti f icia n e u ra n e tw o rk   ( A NN ), "   In   Pr o c e e d in g o t h e   4 th   I n ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   T P E ,   p p .   2 6 - 2 9 ,   2 0 0 8 .   [2 2 ]   K.S w e th a   a n d   D.  V ij a y a   Ku m a r ,   " L o a d   f re q u e n c y   c o n tro i n   a   sin g le  a re a   p o w e s y ste m   u sin g   o p ti m a c o n tro l   d e sig n "   In te rn a ti o n a J o u rn a o S c ien ti fi c   &   En g in e e rin g   Res e a rc h v o l.   6 ,   n o .   7 ,   2 0 1 5 .   [2 3 ]   Y.  R.   P r a jap a ti   a n d   S .   Y .   P ra ja p a ti ,   " sin g le  a re a   lo a d   f re q u e n c y   c o n tro (L F C):  Co m p a ra ti v e   stu d y   b a se d   o n   in teg ra a n d   f u z z y   lo g ic  c o n tro ll e r ,"   In ter n a ti o n a J o u rn a o L a t e st  T e c h n o l o g y   in   En g in e e rin g ,   M a n a g e me n &   Ap p li e d   S c ie n c e   ( IJ L T EM AS ) v o l .   5 ,   n o .   1 ,   2 0 1 6 .   [2 4 ]   M .   A .   T a m m a m ,   M .   A .   S .   A b o e lela ,   M .   A .   M o u sta f a   a n d   A .   E .   A .   S e if ,   " L o a d   f re q u e n c y   c o n tr o ll e d e sig n   f o in terc o n n e c ted   e lec tri c   p o w e s y ste m ,"   In   Pro c e e d in g o t h e   5 5 th   A n n u a Po we In d u stry   d ivi sio n   S y mp o siu m   POW ID ,   2 0 1 2 .   [2 5 ]   A h m e d   Hu ss e in ,   S .   S a d e e m   S a li h   a n d   Y.  G h a z i   G h a s m ,   " I m p le m e n tatio n   o f   p ro p o rti o n a l - i n teg ra l - o b se rv e tec h n iq u e f o lo a d   f re q u e n c y   c o n tro o f   p o w e s y ste m ,"   In   th e   Pr o c e e d in g o T h e   7 th   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   S u sta in a b le E n e rg y   In fo rm a t io n   T e c h n o l o g y ,   2 0 1 7 .   [2 6 ]   H.  El a y d a n d   M .   W a d i,   " Op ti m a c o n tro l ler  f o sin g le  a re a   lo a d   f re q u e n c y   c o n tro v ia  lq a n d   l e g e n d re   w a v e let   f u n c t io n ,"   J o u rn a o f   Au to ma ti o n   a n d   Co n tro l v o l.   3 ,   n o .   2 ,   p p .   43 - 4 7 ,   2 0 1 5 .   [2 7 ]   K.  S .   S .   Ra m a k rish n a   a n d   T .   S .   B h a tt i,   " A u to m a ti c   g e n e ra ti o n   c o n t ro o f   sin g le  a re a   p o w e s y ste m   with   m u lt i - so u rc e   p o w e g e n e ra ti o n ,"   Pro c e e d in g o th e   I n stit u ti o n   o M e c h a n ic a En g i n e e rs   Pa rt  A:  J o u rn a o Po we a n d   E n e rg y   v o l.   2 2 2 ,   n o .   1 ,   p p .   1 - 1 1 ,   2 0 0 8 .   [2 8 ]   S .   Da s,  Fu n c ti o n a l   fra c ti o n a c a lcu lu s ,   S p ri n g e S c ien c e   &   Bu sin e s s M e d ia 2 0 1 1 .   [2 9 ]   K.  B.   Old h a m   a n d   J.  S p a n ier,  T h e   fra c ti o n a c a lcu l u s:  T h e o ry   a n d   a p p li c a ti o n o d if fer e n t ia ti o n   a n d   in teg r a ti o n   t o   a rb it ra ry   o rd e r ,   Un it e d   S tate s: Do v e P u b l ica ti o n s ,   2 0 0 6   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N 2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t,  Vo l.  9 ,   No .   1 Ma r ch   2 0 2 0   :   8 3     92   92   [3 0 ]   Zam a n A ,   S .   M .   Ba r a k a ti   a n d   S .   Yo u so f i - Da r m ian ,   " De si g n   o f   a   f ra c ti o n a o rd e P ID  c o n tr o ll e u sin g   G BM O   a lg o rit h m   f o lo a d - f re q u e n c y   c o n t ro w it h   g o v e rn o sa tu ra ti o n   c o n si d e ra ti o n ,"   IS T r a n s. ,   v o l.   6 4 ,   p p .   5 6 - 6 6 ,   2 0 1 6 .     [3 1 ]   P a n   a n d   S .   Da s,  " F ra c ti o n a o r d e lo a d - f re q u e n c y   c o n tro o f   in t e rc o n n e c ted   p o w e s y ste m u sin g   c h a o ti c   m u lt i - o b jec ti v e   o p ti m iza ti o n ,"   J o u rn a o A p p li e d   S o ft   C o mp u ti n g v o l.   2 9 ,   p p .   3 2 8 - 3 4 4 ,   2 0 1 5 .   [3 2 ]   S .   A .   T a h e r,   M.   H.  F in i,   a n d   S   F .   A li a b a d i,   " F ra c ti o n a l - o rd e P ID  c o n tro l ler  d e sig n   f o L F i n   e lec tri c   p o w e r   s y ste m s u sin g   im p e rialist  c o m p e ti ti v e   a lg o rit h m ,"   Ai n   S h a ms   En g in e e rin g   J o u r n a l v o l.   5 ,   n o .   1 ,   p p .   121 - 1 3 5 ,   2 0 1 4 .     [3 3 ]   M .   R.   Da stra n j,   M .   Ro u h a n i,   a n d   A .   Ha ji p o o r,   " De sig n   o f   o p ti m a l   f ra c ti o n a o rd e P ID  c o n tr o ll e u sin g   P S O   a lg o rit h m , "   In ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o C o mp u ter   T h e o ry   a n d   E n g i n e e rin g ,   p p .   4 2 9 - 4 3 2 ,   2 0 1 2 .   [3 4 ]   J.  Y.  Ca o ,   J.   L ian g ,   a n d   B.   G .   Ca o ,   " Op ti m iza ti o n   o f   f ra c ti o n a l - o r d e P ID  c o n tro l l e rs  b a se d   o n   g e n e ti c   a lg o rit h m s, "   4 th   I EE I n ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   M a c h in e   L e a rn in g   a n d   Cy b e r n e ti c s v o l.   9 p p .   5 6 8 6 - 5 6 8 9 2 0 0 5 .   [3 5 ]   S . M .   Ka m a li   Na ll a d u ra A n d   R. S . D.  W a h id a   Ba n u ,   " L F C   o f   t wo   in terc o n n e c ted   p o w e s y ste m   u sin g   in telli g e n c o n tro ll e m e th o d ,"   U.P . B .   S c i.   B u ll . ,   S e rie s C , v o l.   7 7 ,   n o .   1 ,   2 0 1 5 .   [3 6 ]   C.   L u c a s,  D.  S h a h m irza d i,   a n d   N.   S h e ik h o les lam i,   " In tro d u c in g   BE L BIC:  Bra in   e m o ti o n a lea rn in g   b a se d   in telli g e n t   c o n tro ll e r, "   In ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o I n telli g e n A u to m a ti o n   a n d   S o f Co mp u ti n g ,   v o l.   1 0 ,   p p .   1 1 - 2 2 ,   2 0 0 4 .     [3 7 ]   F .   Xu e ,   Y.  Ca i,   Y.  Ca o ,   Z.   Cu i   a n d   F .   L i,   " Op ti m a p a ra m e ter   se tt in g f o b a a lg o rit h m ,"   In t.   J .   Bi o - In sp ire d   Co mp u t a ti o n , v o l.   7 ,   n o .   2 ,   2 0 1 5 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       M a g d y   A . S .   ABO EL E LA   h a b e e n   g ra d u a ted   f ro m   th e   e lec tri c a e n g in e e rin g   d e p a rtm e n (P o w e a n d   M a c h i n e se c ti o n )   in   th e   f a c u lt y   o f   e n g in e e rin g   a Ca iro   Un iv e rsity   w it h   Distin c ti o n   a n d   h o n o d e g re e   in   1 9 7 7 .   He   re c e iv e d   h is  M . S c .   d e g re e   in   a u t o m a ti c   c o n tro f r o m   Ca iro   Un iv e rsity   in   1 9 8 1 .   He   re c e iv e d   h is  P h . D.  i n   c o m p u ter  a id e d   sy ste m   e n g in e e rin g   f ro m   th e   sta te  u n iv e rsity   o f   G h e n t,   Be l g iu m   in   1 9 8 9 .   He   w a in v o lv e d   i n   th e   M IT /CU  tec h n o lo g ica l   p lan n in g   p ro g ra m   f ro m   1 9 7 8   t o   1 9 8 4 .   He   h a b e e n   a p p o i n te d   a d e m o n stra t o r,   a ss istan p ro f e ss o r,   lec tu re r,   a ss o c iate   p ro f e ss o a n d   p ro f e ss o a ll   a Ca iro   Un iv e rsity   w h e r e   h e   i s   c u rre n tl y   e n ro ll e d .   He   h a g iv e n   c o n su lt a n c y   in   in f o r m a ti o n   tec h n o lo g y   a n d   c o m p u ter  sc ien c e   m a in ly   f o CA P   S a u d A ra b ia,  S DA   En g in e e rin g   Ca n a d a ,   Je ra is y   Co m p u ter  a n d   Co m m u n ica ti o n   S e rv ice a n d   o th e in stit u ti o n s.  He   h a b e e n   a p p o in ted   a a   v isit in g   p ro f e ss o r   a Ca se   W e ste rn   Re se r v e   Un iv e r sity   (US A ),   Un il o rin   u n iv e rsity   ( Nig e ria)  a n d   S u lt a n   Qa b o o s   Un iv e rsit y   (O m a n ).   His  in tere st  is  A rti f icia In telli g e n c e ,   Au to m a ti c   Co n tr o S y ste m s,   S to c h a stic  M o d e ll i n g   a n d   S im u latio n ,   Da tab a se ,   De c isio n   S u p p o rt  S y ste m s,  M a n a g e m e n t   In f o rm a ti o n   S y ste m s,  a n d   A p p li c a ti o n   o f   Co m p u ter  tec h n o lo g y   in   In d u stry .   He   h a p u b li sh e d   m o re   th a n   7 5   sc ien ti f ic article s in   jo u r n a ls an d   c o n f e re n c e   p ro c e e d i n g s.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.