I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   8 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 1 7 ,   p p .   1 8 1 4 ~ 1 8 2 1   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v8 i 4 . pp 1 8 1 4 - 1821          1814       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JP E DS   The  C o ntrol  S tru cture fo r D C Mo t o r bas ed on th e F l a tness  Co ntrol       T ha ng   Ng uy en  T ro ng   De p a rte m e n o f   In d u strial  El e c tri c a En g in e e rin g   a n d   A u to m a ti o n ,   Ha ip h o n g   P riv a te Un iv e rsity ,   V ietn a m       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   8 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   No v   2 3 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   No v   3 0 ,   2 0 1 7     T h is  a rti c le  p re se n ts  th e   n e w   c o n tro l   stru c tu re   f o a   Dire c C u rr e n M o to r   (DC  M o to r)  u sin g   th e   f latn e ss - c o n tr o p ri n c ip le.  Ba sic   o n   th e   m a th e m a ti c a l   m o d e o f   DC  M o t o rs,  t h e   a u t h o r   d e m o n stra tes   th e   a p p li c a ti o n   a b i li ty   o f   th e   f a tn e ss - c o n tro l   th e o ry   to   c o n tr o th e   DC  M o t o r,   a n d   t h e n   c a lc u late th e   p a ra m e ters   a n d   p ro p o se th e   stru c tu re   o f   th e   f latn e ss - c o n tr o ll e r.   T h e   p ro p o se d   str u c tu re   is  b u il a n d   ra n   o n   M a tl a b - S im u li n k   so f tw a re   t o   v e rify   th e   s y ste m   e ff ici e n c y .   T h e   si m u latio n   re su lt s h o w   th a t h e   q u a li ty   o f   th e   c o n tro l   s y ste m   is  v e r y   g o o d ,   e sp e c ially   in   c a se   o f   th e   f latn e ss   c o n tro l ler  c o m b in e d   w it h   P ID  c o n tr o ll e to   e li m in a te  sta ti c   e rro w h e n   th e   p a ra m e ters   o f   th e   DC   M o to r   h a v e   b e e n   n o k n o w n   a c c u ra tel y .   K ey w o r d :   C o n tr o l str u ctu r   DC   m o to r   E lectr ic   Flatn e s s   co tr o ller   P I co n tr o ller   Co p y rig h ©   201 7   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   T h an g   N g u y e n   T r o n g ,   Dep ar te m en t o f   I n d u s tr ial  E le ctr ical  E n g i n ee r i n g   a n d   A u to m atio n ,   Haip h o n g   P r iv ate  Un i v er s i t y ,     3 6   Dan lap   s tr ee t,  Haip h o n g ,   V ietn a m .   E m ail: t h a n g n t @ h p u . ed u . v n       1.   I NT RO D UCT I O N     DC   Mo to r   is   o n o f   t h tr ad itio n al  elec tr ic  m ac h i n es,   is   a p p ea r ed   in   th la te  o f   1 9 th   c en tu r y .   I n   co m p ar ed   to   th o th er   elec tr ic  m ac h i n s u ch   a s   in d u c tio n   m ac h in [ 1 ] ,   [ 2 ] ,   b r u s h les s   DC   m o to r s   [ 3 ] ,   th DC   Mo to r   h as   th i n ter n a ad v an t ag es  s u c h   as  s i m p le  co n tr o l,  lar g elec tr o m ag n etic  to r q u e,   th ab ilit y   to   ad j u s th s p ee d   w it h   t h w id r an g e   [ 4 ] .   So ,   DC   Mo to r s   ar s till   co m m o n l y   u s ed   in   i n d u s tr ial   f ield s   s u c h   a s   s teel   r o llin g ,   tr an s p o r tatio n ,   m in in g ,   d ef en s e,   co n s tr u ctio n   [5 - 7] T h u s ,   i m p r o v i n g   t h q u alit y   o f   DC   Mo to r   co n tr o l   s y s te m   is   e s s e n tial.  T h er ar m an y   s t u d ies  to   co n tr o D C   M o to r s   [8 - 11] ,   th m o s p o p u lar   is   s t ill  t h m et h o d   u s i n g   P I co n tr o ller s .   Ho w ev er ,   in   m a n y   w o r k in g   m o d es  o f   DC   Mo to r s ,   th n o n lin ea r   o f   DC   Mo to r   is   h ig h ,   w h ic h   r ed u ce s   t h q u alit y   o f   c o n tr o l s y s te m .     T h er ar e   s ev er al  s o lu tio n s   f o r   co n tr o llin g   t h n o n l in ea r   o b j e ct  s u c h   as  t h in p u t - o u tp u li n ea r izatio n   m et h o d   [ 12 ] ,   th s lid i n g   m o d co n tr o tech n iq u [ 13 ] ,   th b ac k s tep p in g   co n tr o tec h n iq u [ 14 ] ,   etc T h e   d r a w b ac k   o f   t h e   ab o v m et h o d s   is   th e   e x is te n ce   o f   t h e   ch at t er in g   p h e n o m e n o n   o r   th e   d if f i cu lt  p r o b le m   in   t h e   ch o ice  o f   ap p r o p r iate  L y ap u n o v   f u n ct io n .   T h er ef o r e,   th au t h o r   p r o p o s es a   s u itab le  co n tr o l s y s te m   to   i m p r o v e   th co n tr o q u alit y   o f   DC   M o to r ,   w h ich   is   co n tr o s y s te m   b ased   o n   f la tn e s s   p r in cip le.   W ith   th i s   m et h o d ,   it  is   ea s y   to   d ec o u p le  th in p u an d   o u tp u t,  d i r ec tl y   id en tify   e ac h   s y s te m   v ar iab le s   b y   ch o o s in g   t h ap p r o p r iate   s y s te m   o u tp u v ar iab les.   T h Flat n es s   C o n tr o T h eo r y   is   a   n e w   m eth o d   co n tr o f o r   n o n li n ea r   o b j ec [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ] ,   p r o m i s i n g   a   h ig h   q u alit y   o f   co n tr o [ 1 7 ] ,   b ein g   attr ac ted   b y   s c ien ti s t s   ar o u n d   t h w o r ld .   Ma n y   r esear ch er s   h av co m u p   w it h   d i f f er e n d ef i n it io n s   o f   f lat n es s   co n tr o s y s te m s ,   b u in   g e n er al ,   th f lat n e s s   co n tr o is   r eg ar d ed   as  u s e f u to o f o r   th n o n li n ea r   co n tr o s y s te m   [ 1 8 ] .   T h m o s s p ec if ic  o f   t h f lat n es s   s y s te m   is   th ex is ten ce   o f   ass e m b la g o f   z ,   th r o u g h   th z   v ar iab les  an d   th d if f er en tia o f   th z   v ar iab les,  all  s tate  v ar iab les ,   an d   in p u t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2088 - 8 694       Th C o n tr o l S tr u ctu r fo r   DC   Mo to r   b a s ed   o n   t h F la tn ess   C o n tr o l ( Th a n g   N g u ye n   Tr o n g )   1815   v ar iab les  ca n   b d eter m i n ed .   So   w e   ca n   d eter m i n i n   ad v a n ce   t h tr aj ec to r y   o f   t h i n p u f r o m   th e   d esire d   tr aj ec to r y   o f   th o u tp u t.       2.   T H E   S T RUC T UR E   CO NT RO L   B ASE O F L AT N E SS   CO NT RO L   T H E O RY   2 . 1 .   T he  B a s is   o f   F la t nes s   C o ntr o T heo ry   Flatn e s s   co n tr o th eo r y   is   ap p l ied   to   co n tr o lo o f   n o n li n ea r   o b j ec ts   w h ic h   h a v t h s tatu s   eq u atio n   is   w r itten   a s   f o llo w s   [ 1 5 ] ,   [ 1 9 ] :     ) , ( u x f x                   ( 1 )     W ith   T m u u u u ) ,.. , ( 2 1   is   t h in p u t v ar iab les,  T n x x x x ) , . . , ( 2 1   is   th s tat u s   v ar iab les.   T h s y s te m   ( 1 )   is   ca lled   f lat n es s   s y s te m   i f   th er ar s et  o f   v ar iab les  ) , . . . , , ( 2 1 m z z z z   ca lled   th f lat  o u tp u ts ,   s ati s f y i n g   th r e co n d itio n s   as  f o llo w s :   a.   E x is ti n g   f u n ct io n   h ,   w h ic h   is   s atis f ied :     ) , . . . , ( ) ( u u x h z                   ( 2 )     b .   A ll  i n p u v ar iab les  an d   s ta t v ar iab les  ca n   b d eter m i n ed   f r o m   t h v ar iab le  z,   w h ic h   m ea n s   t h at  th er ar f u n ctio n   A   an d   f u n ct io n   B ,   w h ich   ar e   s ati s f ied :     ) , . . . , ( ) ( z z z A x                   ( 3 )     ) , . . . , ( ) 1 ( z z z B u                   ( 4 )     c.   A ll  v ar iab le s   o f   ar in d ep en d en tl y   d i f f er en tia to g et h er ,   w h ic h   m ea n s   th at  t h er is   n o th e   f u n ctio n   G,   w h ic h   i s   s atis f ied :     0 ) , . . . , ( ) ( m z z z G   T h er ar m a n y   co n tr o s y s t e m s   th at  s ati s f y   t h p r o p er ties   o f   f lat n es s   s y s te m s   s u c h   as  elec tr ic   m o to r s ,   ch e m ical  r ea cto r s ,   cr an es,  tr an s m is s io n   s y s te m s ,   eg .     2 . 2 .   De m o ns t ra t ing   t he  F la t nes s   o f   DC  M o t o rs   T h s tr u ctu r e   o f   s ep ar atel y   e x cited   DC   Mo to r   is   s h o w n   i n   Fi g u r 1 ,   w h ich   i n cl u d es:   a.   T h ar m atu r co i l i n   th r o t o r   b .   T h ex citatio n   co il i n   th s t ato r           Fig u r 1 .   T h s tr u ctu r e   o f   t h s ep ar atel y   ex ci ted   DC   Mo to r       T o   d em o n s tr ate  DC   Mo to r   is   f lat n es s   s y s te m ,   t h f ir s w h av to   d ef i n ite  t h m at h e m at ical  m o d el   o f   th D C   Mo to r ,   in   o r d er   to   p r o v DC   Mo to r   s atis f i es  th co n d itio n s   o f   t h f la tn es s   s y s te m .   T h m at h e m a tical  eq u atio n s   o f   D C   Mo to r s   ar as f o llo w s :   a.   T h eq u atio n   o f   v o ltag e :     E dt di L i R u a a a a a   ( V)               ( 5 )   W ith   a u is   t h ar m at u r v o lta g e;  a a L R , is   th ar m a tu r r esi s tan ce   a n d   i n d u cta n ce .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 1 7   :   1 8 1 4     1 8 2 1   1816   b .   T h eq u atio n   o f   t h E lectr o m o tiv e :     ). . ( f af E i L K E   ( V)               ( 6 )     W ith   K E   i s   t h v o lta g co ef f ic ien t,  ω   is   th e   r o to r   s p ee d ,   af L is   t h f ield   ar m at u r m u tu al   i n d u ct an ce ,   f i is   th f ield   cu r r en t.    c.   T h m o tio n   eq u a tio n   o f   t h DC   Mo to r :     f m L e T B T T dt d J ( N. m )                 ( 7 )     W h er J is   th e   i n er tia,   m B   is   th e   v i s co u s   f r ict io n   co e f f icie n t,  f T   is   t h co u lo m b   f r ictio n   to r q u e,   e T   is   th elec tr o m ec h a n ical  to r q u e,   L T   is   th to r q u ap p lied   to   th s h a f t.   d .   T h eq u atio n   o f   elec tr o m ec h an ica l to r q u e:     a f af a T e i i L L K T ). . (    ( N. m )               ( 8 )     W ith   T K is   t h to r q u co ef f icien t.   Fro m   th eq u atio n s   o f   DC   M o to r s ,   ch an g i n g   in to   th s ta te  eq u atio n s   w it h   t h s tate  v ar ia b les  ar th ar m atu r c u r r en t a n d   t h s p ee d   ( ) , ( a i x , a u u ):     f L m a T a a a E a a a a T J T J J B i J K dt d u L L K i L R dt di 1 1 1               (9 )       Selectin g   t h f lat  o u tp u v ar ia b le  is z ,   it  is   ea s y   to   p r o v th at  th DC   Mo to r   is   f latn e s s   u n d er   th r ee   co n d itio n s :   e.   T h f ir s co n d itio n   is   ex is t in g   t h f u n ctio n   h   s a tis f ied : ) , . . . , ( ) ( u u x h z .   Fro m   t h   E q u atio n   ( 9 ) ,   it is   ea s y   to   s ee   t h at  th f ir s t c o n d itio n   i s   s ati s f i ed .   f .   T h s ec o n d   co n d it io n ,   t h er e   ar t h f u n ctio n   a n d   t h f u n ctio n   B   s at is f ied : ) , . . . , ( ) ( z z z A x , ) , . . . , ( ) 1 ( z z z B u .   T r an s f o r m i n g   t h E q u atio n   ( 9 ) ,   w h a v e:     ) , ( 1 1 1 z z G T T z B z J K T T B J K i f L m T f L m T a         ( 1 0 )   So ) , ( ) , ( A i x a     T r an s f o r m i n g   t h E q u atio n   ( 9 ) ,   w h a v e:     ) , , ( 2 ) . ( ) . ( z z z G z K T z B z J K L T T z B z J K R K T B J K L T T B J K R u E L m T a f L m T a E L m E a f L m T a a         ( 1 1 )   So ) , , ( z z z B u u a     So   w ca n   co n clu d t h at  t h s e co n d   co n d itio n   is   s at is f ied   g T h t h ir d   co n d itio n ,   a ll  v ar iab les  o f   ar e   in d ep en d e n t l y   d i f f er e n tial   to g et h er ,   t h is   i s   o b v io u s   b ec au s th f lat  o u tp u t s   ar s el ec ted   w it h   o n l y   o n v ar iab le.   So   w h av co n cl u d ed   th at  D C   Mo to r s   ar f latn e s s   s y s te m s   w it h   f lat  o u tp u t is z   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2088 - 8 694       Th C o n tr o l S tr u ctu r fo r   DC   Mo to r   b a s ed   o n   t h F la tn ess   C o n tr o l ( Th a n g   N g u ye n   Tr o n g )   1817     2 . 3 .   Desig nin g   t he  F la t nes s   C o nt ro ller   B ased   o n   t h eq u at io n s   o f   D C   Mo to r s ,   w co n s tr u ct  t h s tag es   o f   th e   f la tn e s s   co n tr o lle r .   Fro m   t h E q u atio n   ( 9 ) ,   w d esi g n   th e   s p ee d   co n tr o ller   ( ca lcu latin g   t h e   c u r r en t a i ) .   Fro m   th E q u atio n   ( 9 ) ,   w d e s ig n   th cu r r en t c o n tr o ller   ( ca lcu lat in g   t h v o ltag e a u ).   T h eq u atio n   o f   s p ee d   co n tr o ller :     f L m T a T T B dt d J K i * * * 1               ( 1 2 )     T h eq u atio n   o f   cu r r en t c o n tr o ller :     * * * E a a a a a K dt di L i R u               ( 1 3 )     T h b lo ck   d iag r am   o f   f la tn e s s   co n tr o l s y s te m   f o r   DC   Mo to r   is   s h o w n   i n   F i g u r 2 :           Fig u r 2 .   T h b lo ck   d iag r am   o f   f la tn e s s   co n tr o l s y s te m   f o r   DC   Mo to r       2 . 4 .   B uil din g   t he  M o del  S i m u la t io n   T h co n tr o l sy s te m   d iag r a m   is   co n s tr u cted   as  s h o w n   in   F ig u r 3 .           Fig u r 3 .   T h s i m u la tio n   n   d iag r a m   o f   t h co n tr o l s y s te m   w i t h   th f lat n es s   co n tr o ller       I n   o r d er   t o   ac h iev o b j ec tiv r esu lt s ,   in   th d iag r a m   w u s th DC   Mo to r   m o d el  av aila b le  in   th e   Ma tlab - Si m u li n k   l ib r ar y ,   t h p ar a m eter s   o f   D C   Mo to r   ar s h o w n   in   T ab le  1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 1 7   :   1 8 1 4     1 8 2 1   1818       T ab le  1 .   T h p ar am eter s   o f   D C   Mo to r   Ra( )   L a ( H )   R f ( )   L f ( H )   L a f ( H )   J( k g . m^ 2 )   B m( N . m.s)   T f ( N . m)   0 . 5   0 . 0 1 5   2 2 0   1 4 0   1 . 7   1 . 2   0 . 5   20       B ased   o n   th m o d el  an d   p ar am eter s   o f   D C   Mo to r ,   th co n tr o l b lo ck   is   b u ilt as  f o llo w s :   a.   T h b lo ck   o f   s p ee d   co n tr o l i s   b u ilt b ased   o n   th E q u atio n   ( 12 ) ,   s h o w n   i n   Fi g u r 4   b .   T h s p ee d   co n tr o l b lo ck   is   b u ilt b ased   o n   th E q u at io n   ( 13 ) ,   s h o w n   in   Fig u r 5 .             Fig u r 4 .   T h Sp ee d   C o n tr o B lo ck     Fig u r 5 .   T h C u r r en t Co n tr o l B lo ck       2 . 5 .   T he  Si m ula t ed  R es ults     R u n n in g   th s y s te m   w i th   th e   in it ial  s e s p ee d ) / ( 1 2 0 s r a d ,   th en   c h a n g in g   t h v a lu e   o f   s e t   s p ee d   at  ti m 1 . 5 s   a n d   3 s   ( ) / ( 1 5 0 s r a d   an d ) / ( 1 8 0 s r a d ) .   L o ad   in itia ll y   w it h   t h e   to r q u o f   th s h a f t ) . ( 50 m N T L ,   th en   at  tim 4 . 5 ( s )   an d   =   5 . 5 ( s ) ,   w i n cr ea s e L T to   1 0 0   ( N. m )   an d   2 0 0   ( N. m ) .   T h s i m u latio n   r e s u l t s   ar s h o w n   i n   F i g u r 6 ( a ) .   T h s i m u latio n   r es u lt s   s h o th at  th ch a n g o f   s p ee d   v alu es  m ee v er y   g o o d   r eq u ir e m e n ts .     Fo r   clar it y ,   w s t u d y   i n   m o r d etail  th g r ap h   o f   t h e   s et  s p ee d   an d   ac tu al  s p ee d   in   F i g u r (6 b ) .   Fr o m   th g r ap h   (6 b ) ,   w s ee   t h at  t h e   ac tu al  s p ee d   v al u is   v er y   clo s to   th s et  s p ee d   v al u e.     T h ch an g i n   s p ee d   d ep en d s   o n   th lo ad   is   s h o w n   i n   F ig u r ( 6c ) .   Sim u latio n   r es u lts   s h o w   t h at  t h e   s y s te m   i s   v er y   h ig h   q u alit y ,   t h s p ee d   o f   th Mo to r   is   al m o s t   u n c h an g ed   w h en   t h t o r q u ch an g e s .   Fro m   th r es u lts   ab o v e,   w s e th at  th p r o p o s ed   m et h o d   w ith   th s i m p le  co n tr o alg o r ith m   h a s   th e   h ig h   e f f icien c y .           Fig u r 6 .   T h s i m u la ted   r esu lt s   w ith   t h f lat n ess   co n tr o ller       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2088 - 8 694       Th C o n tr o l S tr u ctu r fo r   DC   Mo to r   b a s ed   o n   t h F la tn ess   C o n tr o l ( Th a n g   N g u ye n   Tr o n g )   1819   3.   T H E   P RO B L E M   O F   T H E   P ARAM E T E E RRO O F   T H E   M O T O M O DE L   T h s i m u latio n   r es u lt s   in   p ar 2   s h o w   t h at  t h q u ali t y   o f   th co n tr o s y s te m   i s   p er f ec t,  b ec au s o f   t h e   ass u m t h at  w k n o w   e x ac tl y   th p ar a m eter s   o f   t h D C   Mo t o r .   Ho w e v er ,   in   r ea lit y ,   it  is   i m p o s s ib le  to   k n o w   th p ar a m eter s   o f   D C   e x ac tl y ,   s o   th q u alit y   o f   co n tr o s y s t e m   i s   n o p er f ec as  ab o v e.   T o   ch ec k   t h co n tr o l   q u alit y   w h e n   D C   p ar a m eter   i s   n o k n o w n   e x ac tl y ,   w ass u m e   th at   s o m p ar a m eter s   o f   th D C   Mo to r   ar e   ch an g e d ,   th p ar a m eter   o f   t h DC   Mo to r ,   af ter   ch an g ed   is   s h o w n   in   T ab le  2 :       T ab le  2 .   T h p ar a m eter s   o f   D C   Mo to r   af ter   ch an g ed   Ra( )   L a ( H )   R f ( )   L f ( H )   L a f ( H )   J( k g . m^ 2 )   B m( N . m.s)   T f ( N . m)   0 . 5 5   0 . 0 1 6   2 2 0   1 4 5   1 . 6   1 . 3   0 . 6   20       R u n n in g   t h s y s te m   m o d el,   th r esp o n s o f   th ac tu a s p ee d   an d   s et  s p ee d   is   s h o w n   i n   F ig u r 7 .   T h r esu lt s   s h o w   th at  t h er is   a   d if f er e n ce   b et w ee n   t h s e t   s p ee d   an d   th ac tu a s p ee d .   T o   elim in ate  t h i s   d if f er e n ce ,   w ad d   PID   co n tr o ller   co n n ec ted   in   p ar allel  w it h   th f latn e s s   co n tr o ller .   T h p ar allel  c o n tr o d iag r a m   is   s h o w n   i n   F i g u r 8 T h s i m u l atio n   m o d el  w ith   t h e   ad d itio n al  P I co n tr o ller   is   s h o w n   i n   F i g u r 9.           Fig u r 7 .   T h s i m u la ted   r esu lt s   w h e n   th e   D C   p ar a m eter   is   n o t k n o w n   e x ac tl y           Fig u r 8 .   T h p ar allel  co n tr o d iag r a m       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 1 7   :   1 8 1 4     1 8 2 1   1820   Fig u r 9 .   T h s i m u la tio n   d iag r a m   o f   t h co n tr o l s y s te m   w it h   th ad d itio n al  P I co n tr o ller       R u n n in g   th m o d el   w i th   th e   a d d itio n al  P I co n tr o ller   an d   K p =3 ,   K i=0 . 5 ,   th e   s i m u latio n   r esu lt s   ar s h o w n   i n   F i g u r 1 0 .   T h r esu l ts   s h o w   th a w h e n   ch a n g i n g   th s et  s p ee d ,   th ac tu al  s p ee d   o f   DC   Mo to r   is   v er y   clo s to   th s et  s p ee d ,   an d   w h en   th to r q u o f   t h s h af c h a n g es,  t h s p ee d   o f   D C   Mo to r   is   n o af f ec ted   m u c h .   So   th f la tn e s s   co n tr o l s y s te m   f o r   DC   Mo to r   w it h   t h s u p p o r t o f   th P I co n tr o ller   h as  w o r k ed   v er y   w el l.         Fig u r 1 0 .   T h s i m u lated   r es u l ts   w it h   th ad d itio n al  P I co n t r o ller       4.   CO NCLU SI O   I n   th i s   p ap er ,   th au t h o r   h a s   s u cc es s f u ll y   b u i lt  t h co n tr o s y s te m   f o r   DC   Mo to r   b ased   o n   f lat n es s   co n tr o l.  T h s i m u latio n   r e s u l t s   d e m o n s tr ate  t h at  t h s y s te m   w it h   t h f lat n es s   co n tr o ller   w o r k s   v er y   w ell   if   w k n o w   e x ac tl y   th p ar a m eter s   o f   DC   Mo to r .   Ho w e v er ,   in   f ac t,  th p ar a m eter s   o f   th D C   Mo to r   h av n o t   k n o w n   ac cu r atel y ,   s o   t h er is   th er r o r   b et w ee n   s et  s p ee d   an d   ac tu al  s p ee d   w h en   o n l y   t h f lat n ess   co n tr o is   ap p lied .   A   P I co n tr o ller   h a s   b ee n   p u in to   o p er atio n   i n   p ar allel  w it h   t h f lat  co n tr o ller   to   eli m in ate   th e ir   er r o r .   T h s i m u la tio n   r esu lts   s h o w   th at   t h q u a lit y   o f   t h w h o le  s y s te m   i s   v er y   g o o d   a n d   w o r k   e f f ec ti v el y .   T h ac tu al  s p ee d   o f   DC   Mo to r   is   v er y   clo s to   th d esire d   s p ee d   w ith   th s m a ll  tr an s ac tio n   ti m e.   Mo r e,   if   t h lo ad   o r   th to r q u o f   t h DC   m o to r   s h a f t   is   c h a n g ed   b u t h r o to r   s p ee d   o f   DC   m o to r   is   n o af f ec ted   m u ch .   T h u s ,   t h p r o p o s ed   s y s te m   ca n   b ap p lied   w ell  in   m o tio n   c o n tr o ap p licatio n s   th at   r eq u ir th h i g h - q u alit y   o f   th s p ee d   co n tr o l.       RE F E R E NC E   [1 ]   A b d e lh a k ,   B. ,   &   Ba c h ir,   B. ,   A   Hig h   g a in   o b se rv e b a se d   se n so rles n o n li n e a c o n tr o o f   in d u c ti o n   m a c h in e ,   In ter n a t io n a J o u rn a o P o we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms ,   5 ( 3 ),   3 0 5 ,   2 0 1 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2088 - 8 694       Th C o n tr o l S tr u ctu r fo r   DC   Mo to r   b a s ed   o n   t h F la tn ess   C o n tr o l ( Th a n g   N g u ye n   Tr o n g )   1821   [2 ]   G u n a b a lan ,   R. ,   &   S u b b iah ,   V . ,   S p e e d   S e n s o rles s   V e c to C o n tr o o f   In d u c ti o n   M o t o Driv e   w it h   P I   a n d   F u z z y   Co n tr o ll e r ,”   In ter n a ti o n a J o u rn a o P o we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms ,   5 (3 ),   3 1 5 ,   2 0 1 5 .   [3 ]   P a rk ,   J.  S . ,   &   L e e ,   K.  D. ,   De sig n   a n d   Im p le m e n tatio n   o f   BL DC  M o to w it h   In teg ra ted   Driv e   Circu it ,”   In ter n a ti o n a J o u rn a o Po we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms   ( I J PE DS ) ,   8 ( 3 ),   1 1 0 9 - 1 1 1 6 ,   2 0 1 7 .   [4 ]   Hu g h e s,  A u stin ,   a n d   Bil Dru ry ,   El e c tric  M o to rs   a n d   d riv e s:  fu n d a me n t a ls,   typ e a n d   a p p l ica t io n s ,”   Ne w n e s,  2 0 1 3 .   [5 ]   S h ieh ,   N.  C. ,   a n d   P .   C.   T u n g ,   " R o b u st  o u t p u trac k in g   c o n tro o f   a   li n e a DC  b ru sh les M o to f o tr a n sp o rtati o n   i n   m a n u f a c tu rin g   s y ste m " ,   IEE   Pro c e e d in g s - El e c tric P o we r A p p li c a ti o n s,   2 0 0 1 , p p .   1 1 9 - 1 2 4 .   [6 ]   P ick re ll ,   D o n ,   a n d   P a u S c h im e k ,   " G ro w th   in   M o to r   v e h icle   o w n e rsh ip   a n d   u se Ev i d e n c e   f ro m   t h e   Na ti o n w id e   Pe rso n a T ra n sp o rtati o n   S u rv e y " ,   J o u rn a o T ra n sp o rta t io n   a n d   S t a ti stics ,   v o l. 2 . 1 ,   p p . 1 - 1 7 ,   1 9 9 9 .   [7 ]   F letc h e r,   Da v id   I. ,   a n d   Jo h n   H.  Be y n o n ,   " De v e lo p m e n o f   a   m a c h in e   f o c lo se ly   c o n tro ll e d   ro ll i n g   c o n tac fa ti g u e   a n d   w e a tes ti n g " ,   J o u rn a o tes ti n g   a n d   e v a l u a ti o n ,   V o 2 8 . 4 ,   p p .   2 6 7 - 2 7 5 ,   2 0 0 0 .   [8 ]   Bo sc o ,   M a y c o n   Ch im in i,   e a l,   " Esti ma ti o n   o p a r a me ter s a n d   tu n i n g   o a   sp e e d   PI  o p e rm a n e n ma g n e DC M o to u sin g   d i ff e re n ti a l   e v o lu t io n " ,   El e c tri c   M a c h in e s an d   Driv e s Co n f e re n c e   (IE M DC),  IEE In tern a ti o n a l , 2 0 1 7 , p p . 1 - 6.   [9 ]   Ya o ,   Jia n y o n g ,   Zo n g x ia Ji a o ,   a n d   Da we M a ,   " A d a p ti v e   ro b u st c o n tro o f   DC M o to rs w it h   e x ten d e d   sta te o b se rv e r" ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   In d u stri a El e c tro n ics   Vo l   6 1 . 7   , 2 0 1 4 ,   p p .   3 6 3 0 - 3 6 3 7 .   [1 0 ]   X u e ,   Din g y u ,   Ch u n n a   Zh a o ,   a n d   Ya n g Qu a n   Ch e n ,   " Fra c ti o n a o rd e r P ID  c o n tro o a   DC - M o to r wi th   e la stic sh a ft :   a   c a se   stu d y " ,   A m e ri c a n   Co n tr o Co n f e re n c e ,   IEE E,   2 0 0 6 ,   p p . 1 - 6   [1 1 ]   T h o m a s,  Ne e n u ,   a n d   Dr  P .   P o o n g o d i,   " P o siti o n   c o n tro o D M o to u sin g   g e n e ti c   a l g o ri t h b a se d   PID   c o n tro ll e r " ,   P r o c e e d in g s o f   th e   W o rld   C o n g re ss   o n   En g i n e e rin g ,   2 0 0 9 ,   v o l.   2 ,   p p .   1 - 3.   [1 2 ]   Ya z d a n p a n a h ,   R . ,   S o lt a n i,   J.,   &   M a rk a d e h ,   G .   A . ,   No n li n e a to r q u e   a n d   sta to f lu x   c o n tro l ler  f o in d u c ti o n   m o to r   d riv e   b a se d   o n   a d a p ti v e   in p u t o u tp u f e e d b a c k   li n e a riza ti o n   a n d   slid in g   m o d e   c o n tro l ,   En e rg y   Co n v e rs io n   a n d   ma n a g e me n t ,   49 ( 4 ),   5 4 1 - 5 5 0 ,   2 0 0 8 .   [1 3 ]   A b d e l m a d ji d ,   G . ,   S e g h ir,   B.   M . ,   A h m e d ,   S . ,   &   Yo u c e f ,   M . ,   S e n s o rles slid in g   m o d e   v e c to c o n tro o f   in d u c ti o n   m o to d riv e s ,”   In ter n a t io n a J o u r n a o P o we r E lec tro n ics   a n d   Dr i v e   S y ste ms ,   2 (3 ),   2 7 7 ,   2 0 1 2 .   [1 4 ]   T ra b e lsi,   R. ,   Kh e d h e r,   A . ,   M i m o u n i,   M .   F . ,   &   M ' sa h li ,   F . ,   Ba c k s tep p i n g   c o n tro f o a n   in d u c ti o n   m o to u sin g   a n   a d a p ti v e   slid in g   r o to r - f lu x   o b se rv e r ,   El e c tric P o we r S y ste ms   Res e a rc h ,   93 ,   1 - 1 5 ,   2 0 1 2 .   [1 5 ]   M a rti n ,   P . ,   M u rra y ,   R.   M . ,   &   R o u c h o n ,   P . ,   Fl a t   sy ste ms ,   e q u iva len c e   a n d   tra jec to ry   g e n e ra ti o n ,   2 0 0 3 .   [1 6 ]   X ian - l in ,   C.   H.  E.   N,  " F lat n e ss   c o n tr o i n   n e w   g e n e ra ti o n   h ig h - tec h   m il ls  f o w id e   strip   ro ll i n g " ,   J o u rn a o f   Un ive rs it y   o S c ien c e   a n d   T e c h n o lo g y   Beiji n g ,   V o l   19 ,   p p . 1 - 5 ,   1 9 9 7 .   [1 7 ]   Je lali,   M o h ied d in e ,   " P e rf o rm a n c e   a ss e ss m e n o f   c o n tro sy ste m in   ro ll i n g   m il ls a p p li c a ti o n   t o   stri p   th ick n e ss   a n d   f latn e ss   c o n tro l" ,   J o u r n a o Pro c e ss   Co n tro l,   V o l   1 7 . 1 0 , p p .   8 0 5 - 8 1 6 ,   2 0 0 7 .   [1 8 ]   F a rid ,   B. ,   W a ffa ,   B. ,   &   Ba c h ir,   B.   A .,   F latn e ss   Ba se d   No n li n e a S e n so rles Co n tro o f   In d u c ti o n   M o t o r   S y st e m s ,”   In ter n a ti o n a l   J o u r n a o P o we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms ,   7 (1 ),   2 6 5 ,   2 0 1 6 .   [1 9 ]   De lale a u ,   E m m a n u e l,   a n d   A le k sa n d a M .   S tan k o v ic,  " F la t n e ss - b a se d   h ier a rc h ica c o n tro o t h e   P M   sy n c h ro n o u s   M o to r" ,   A m e ric a n   Co n tr o C o n f e re n c e ,   P r o c e e d in g s,  V o l.   1 ,   IEE E,   2 0 0 4 ,   p p .   6 5 - 7 0 .       B I O G RAP H O F   AUTHO R       Th a n g   Ng u y e n   T r o n g   re c e iv e d   t h e   B. En g . d e g re e   in   A u to m a ti o n   Co n tr o f ro m   Ha n o Un iv e rsit y   o S c ien c e   a n d   Tec h n o lo g y   in   2 0 0 5 ,   a n d   P h . D. d e g re e s   in   Co n tro En g in e e rin g   a n d   A u to m a ti o n   f ro m   Un iv e rsit y   o f   T ra n sp o rt  a n d   C o m m u n ica ti o n s,  V iet n a m   in   2 0 1 4 .   He   is  c u rre n tl y   th e   He a d   o f   De p a rtme n o f   In d u strial  El e c tr ica En g in e e rin g   a n d   A u to m a ti o n ,   Ha ip h o n g   P riv it e   Un iv e rsity ,   V ietn a m .   He   is  a   m e m b e o f   In s ti tt u te  o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n i c   En g in e e rs  (IE EE ),   h is  re se a rc h   in tere sts  in c l u d e   a u to m a tt io n   c o n tro l   th e o ry ,   e lec tri c   d riv e   c o n tr o l,   p o w e g e n e ra ti o n   sy ste m o n   sh ip s.            Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.