I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   P o w e r   E l e c t r o n i c s   a n d   D r i v e   S y s t e m   ( I J P E D S )   V o l . 1 ,   N o . 2 ,   D e c e m b e r   2 0 1 1 ,   p p .   1 4 8 ~ 1 5 5   I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4             1 4 8       R e c e i v e d   O c t   1 1 th ,   2 0 1 1 ;   R e v i s e d   N o v   1 1 th ,   2 0 1 1 ;   A c c e p t e d   N o v   2 7 th ,   2 0 1 1   N e u r o - F u z z y   b a s e d   C o n t r o l l e r   f o r   a   T h r e e - P h a s e   F o u r - W i r e   S h u n t   A c t i v e   P o w e r   F i l t e r       M r i d u l   J h a ,   S . P .   D u b e y     Ru n g t a   Co l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g   &   T e c h n o l o g y ,   Bh i l a i /   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g     Bh i l a i ,   I n d i a   0 7 8 8 - 6 6 6 6 6 6 6 / 0 7 8 8 - 2 2 8 6 4 8 0   e - m a i l :   m r i d u l . j h a 1 2 3 @ g m a i l . c o m ,   s p d 1 0 2 0 @ y a h o o . c o m         A b s t r a c t                               T h i s   p a p e r   d e s c r i b e s   t h e   a p p l i c a t i o n   o f   a   n o v e l   n e u r o - f u z z y   b a s e d   c o n t r o l   s t r a t e g y   wh i c h   i s   u s e d   i n   o r d e r   t o   i m p r o v e   t h e   A c t i v e   P o we r   F i l t e r   ( A P F )   d y n a m i c s   t o   m i n i m i z e   t h e   h a r m o n i c s   f o r   wi d e   r a n g e   o f   v a r i a t i o n s   o f   l o a d   c u r r e n t   u n d e r   v a r i o u s   c o n d i t i o n s .   T o   i m p r o v e   d y n a m i c   b e h a v i o r   o f   a   t h r e e   p h a s e   f o u r - wi r e   s h u n t   a c t i v e   p o we r   f i l t e r   a n d   i t s   r o b u s t n e s s   u n d e r   r a n g e   o f   l o a d   v a r i a t i o n s ,   a d a p t i v e   h y s t e r e s i s   b a n d   wi t h   i n s t a n t a n e o u s   p - q   t h e o r y   i s   u s e d   wi t h   t h e   i n c l u s i o n   o f   n e u r a l   n e t wo r k   f i l t e r   f o r   r e f e r e n c e   c u r r e n t   g e n e r a t i o n   a n d   f u z z y   l o g i c   c o n t r o l l e r   f o r   D v o l t a g e   c o n t r o l .   T h e   p r o p o s e d   c o n t r o l   s c h e m e   f o r   s p l i t - c a p a c i t o r   c o n v e r t e r   t o p o l o g y   i s   s i m p l e   a n d   a l s o   c a p a b l e   o f   m a i n t a i n i n g   t h e   c o m p e n s a t e d   l i n e   c u r r e n t s   b a l a n c e d ,   i r r e s p e c t i v e   o f   u n b a l a n c i n g   i n   t h e   s o u r c e   v o l t a g e s   &   d e v i a t i o n   i n   t h e   c a p a c i t o r   v o l t a g e s .   T h e   r e s u l t s   p r e s e n t e d   i n   M A T L A B - S I M U L I NK  s o f t wa r e   i n   t h i s   p a p e r   c l e a r l y   r e f l e c t   t h e   e f f e c t i v e n e s s   o f   t h e   p r o p o s e d   A P F   t o   m e e t   t h e   I E E E - 5 1 9   s t a n d a r d   r e c o m m e n d a t i o n s   o n   h a r m o n i c   l e v e l s .         Ke y wo r d s :   s h u n t   a c t i v e   p o we r   f i l t e r ,   f u z z y   l o g i c   c o n t r o l l e r ,   n e u r a l   n e t wo r k ,   P - Q   t h e o r y           1 .   I n t r o d u c t i o n                                 T h e   n e e d   f o r   e f f e c t i v e   c o n t r o l   a n d   e f f i c i e n t   u s e   o f   e l e c t r i c   p o w e r   h a s   r e s u l t e d   i n   m a s s i v e   p r o l i f e r a t i o n   o f   p o w e r   s e m i c o n d u c t o r   p r o c e s s o r s / c o n v e r t e r s   i n   a l m o s t   a l l   a r e a s   o f   e l e c t r i c   p o w e r   s u c h   a s   i n   u t i l i t y ,   i n d u s t r y   a n d   c o m m e r c i a l   a p p l i c a t i o n s .   T h i s   h a s   r e s u l t e d   i n   s e r i o u s   p o w e r   q u a l i t y   p r o b l e m s ,   s i n c e   m o s t   o f   t h e s e   n o n l i n e a r   c o n v e r t e r s   c o n t r i b u t e   t o   h a r m o n i c   i n j e c t i o n   i n t o   t h e   p o w e r   s y s t e m ,   p o o r   p o w e r   f a c t o r ,   u n b a l a n c e ,   r e a c t i v e   p o w e r   b u r d e n   e t c .   T h e   v u l n e r a b i l i t y   o f   e q u i p m e n t s   i n   a u t o m a t e d   p r o c e s s i n g   i n d u s t r y   t o   p o o r   p o w e r   q u a l i t y   l e a d s   t o   h e a v y   l o s s e s .   C o n v e n t i o n a l l y ,   p a s s i v e   L - C   f i l t e r s   w e r e   u s e d   t o   e l i m i n a t e   l i n e   h a r m o n i c s .   H o w e v e r ,   t h e   p a s s i v e   f i l t e r s   h a v e   t h e   d e m e r i t s   o f   f i x e d   c o m p e n s a t i o n ,   b u l k i n e s s   a n d   o c c u r r e n c e   o f   r e s o n a n c e   w i t h   o t h e r   e l e m e n t s .   T h e   r e c e n t   a d v a n c e s   i n   p o w e r   s e m i c o n d u c t o r   d e v i c e s   h a v e   r e s u l t e d   i n   t h e   d e v e l o p m e n t   o f   A c t i v e   P o w e r   F i l t e r s   ( A P F )   f o r   h a r m o n i c   s u p p r e s s i o n   [ 2 ] .   V a r i o u s   t o p o l o g i e s   o f   a c t i v e   f i l t e r s   h a v e   b e e n   p r o p o s e d   f o r   h a r m o n i c   m i t i g a t i o n   [ 3 ] .   T h e   s h u n t   A P F   b a s e d   o n   V o l t a g e   S o u r c e   I n v e r t e r   ( V S I )   s t r u c t u r e   i s   a n   a t t r a c t i v e   s o l u t i o n   t o   h a r m o n i c   c u r r e n t   p r o b l e m s .     T h e   s h u n t   A P F   i s   a   p u l s e   w i d t h   m o d u l a t e d   ( P W M )   v o l t a g e   s o u r c e   i n v e r t e r   t h a t   i s   c o n n e c t e d   i n   p a r a l l e l   w i t h   t h e   l o a d .     I t   h a s   t h e   c a p a b i l i t y   t o   i n j e c t   h a r m o n i c   c u r r e n t   i n t o   t h e   a c   s y s t e m   w i t h   t h e   s a m e   a m p l i t u d e   b u t   i n   o p p o s i t e   p h a s e   o f   t h e   l o a d   [ 4 ] .   T h e   p r i n c i p a l   f u n c t i o n   o f   s h u n t   a c t i v e   f i l t e r   i s   c o m p e n s a t i o n   o f   t h e   l o a d   h a r m o n i c   c u r r e n t   i . e .   i t   c o n f i n e s   t h e   l o a d   h a r m o n i c   c u r r e n t   a t   t h e   l o a d   t e r m i n a l s ,   h i n d e r i n g   i t s   p e n e t r a t i o n   i n t o   t h e   p o w e r   s y s t e m .                                 T h e   p r i n c i p a l   c o m p o n e n t s   o f   t h e   A P F   a r e   t h e   V S I ,   a   D C   e n e r g y   d e v i c e   t h a t   i n   t h i s   c a s e   i s   c a p a c i t o r   a n d   t h e   a s s o c i a t e d   c o n t r o l   c i r c u i t s .   T h e   p e r f o r m a n c e   o f   a n   a c t i v e   f i l t e r   d e p e n d s   m a i n l y   o n   t h e   t e c h n i q u e   u s e d   t o   c o m p u t e   t h e   r e f e r e n c e   c u r r e n t   a n d   t h e   c o n t r o l   m e t h o d   u s e d   t o   i n j e c t   t h e   d e s i r e d   c o m p e n s a t i o n   c u r r e n t   i n t o   t h e   l i n e .   W i t h   r e s p e c t   t o   t h r e e   p h a s e   f o u r   w i r e   s h u n t   A P F   t w o   m o r e   t h i n g s   g e t s   a d d e d   e s p e c i a l l y   w i t h   s p l i t   c a p a c i t o r   c o n v e r t e r   t o p o l o g y   t h a t   i s   t h e   c o n t r o l   o f   v o l t a g e   d e v i a t i o n   b e t w e e n   t h e   d c   c a p a c i t o r s   &   t o t a l   D C   b u s   v o l t a g e   r e g u l a t i o n   a c r o s s   t h e   c a p a c i t o r s   c o n n e c t e d   t o   t h e   i n v e r t e r   i n   o r d e r   t o   e n s u r e   s u i t a b l e   t r a n s i t   o f   p o w e r   t o   s u p p l y   t h e   i n v e r t e r .                                   I n   t h i s   p a p e r   t o   i m p r o v e   d y n a m i c   p e r f o r m a n c e   o f   p r o p o s e d   S h u n t   A P F   a n   A N N   c o n t r o l l e r   h a s   b e e n   u s e d   t o   f a c i l i t a t e   t h e   c a l c u l a t i o n   o f   r e f e r e n c e   c u r r e n t s   t h e r e b y   m a k i n g   u s e   o f   I n s t a n t a n e o u s   r e a l - r e a c t i v e   ( p - q )   t h e o r y .   T h i s   t h e o r y   d e a l s   w i t h   3 - Ф ( a - b - c )   t o   2 - Ф ( α - β - 0 )   c o n v e r s i o n .   A m o n g   t h e   v a r i o u s   c u r r e n t   c o n t r o l   t e c h n i q u e s   a v a i l a b l e ,   h y s t e r e s i s   c u r r e n t   c o n t r o l   i s   t h e   m o s t   p o p u l a r   o n e   f o r   a c t i v e   p o w e r   f i l t e r   a p p l i c a t i o n s .   H y s t e r e s i s   c u r r e n t   c o n t r o l   i s   a   m e t h o d   o f   c o n t r o l l i n g   a   v o l t a g e   s o u r c e   i n v e r t e r   s o   t h a t   t h e   o u t p u t   c u r r e n t   i s   g e n e r a t e d   w h i c h   f o l l o w s   a   r e f e r e n c e   c u r r e n t   w a v e f o r m .   I n   t h i s   p a p e r   a   d y n a m i c   o f f s e t   l e v e l   i s   a d d e d   t o   b o t h   l i m i t s   o f   t h e   h y s t e r e s i s   b a n d   i n   o r d e r   t o   m a k e   i t   m o r e   a d a p t i v e   &   t o   c o n t r o l   t h e   v o l t a g e   d e v i a t i o n .   T h i s   d y n a m i c   o f f s e t   l e v e l   i s   o b t a i n e d   b y   m e a s u r e m e n t   o f   D C   c a p a c i t o r   v o l t a g e s .   I n   t h i s   w o r k   a   v e r y   s i m p l e   c o n t r o l   c i r c u i t   i s   u s e d   f o r   g e n e r a t i n g   d y n a m i c   o f f s e t   s i g n a l .   A l s o   i n   t h i s   w o r k   F u z z y   l o g i c   c o n t r o l l e r   ( F L C )   h a s   b e e n   u s e d   t o   m a i n t a i n   c o n s t a n t   D C   v o l t a g e   a c r o s s   t h e   c a p a c i t o r s   c o n n e c t e d   t o   t h e   i n v e r t e r .   F L C   h a s   b e e n   u s e d   i n   p l a c e   o f   c o n v e n t i o n a l   P I   c o n t r o l l e r   b e c a u s e   o f   i t s   v a r i o u s   a d v a n t a g e s   o v e r   t h e   l a t t e r   s u c h   a s ,   n o   n e e d   f o r   a n   a c c u r a t e   m a t h e m a t i c a l   m o d e l ,   f a c i l i t y   t o   w o r k   w i t h   i m p r e c i s e   i n p u t s ,   c a p a b i l i t y   t o   h a n d l e   n o n   l i n e a r i t y   a n d   b e i n g   m o r e   r o b u s t   t h a n   c o n v e n t i o n a l   n o n   l i n e a r   c o n t r o l l e r s .   B y   u s i n g   a l l   t h e s e   t e c h n i q u e s   n e u t r a l   c u r r e n t   o f   t h e   l o a d   h a s   b e e n   c o m p e n s a t e d .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J P E D S     I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4       N e u r o - F u z z y   b a s e d   C o n t r o l l e r   f o r   a   T h r e e - P h a s e   F o u r - W i r e   S h u n t   A c t i v e   P o w e r   F i l t e r   ( M r i d u l   J h a )   1 4 9 2 .   P r o p o s e d   T o p o l o g y   o f   S h u n t   A c t i v e   P o w e r   F i l t e r       F i g .     1 .   P r o p o s e d   t o p o l o g y   o f   s h u n t   a c t i v e   p o w e r   f i l t e r       A   s y s t e m   w i t h   n o n l i n e a r   t h r e e   p h a s e   l o a d   s u p p l i e d   b y   a   v o l t a g e   s o u r c e   i s   c o n s i d e r e d   a s   s h o w n   i n   F i g .   1 .   A   s h u n t   a c t i v e   p o w e r   f i l t e r   i s   u s e d   t o   g e n e r a t e   t h e   c o m p e n s a t i o n   c u r r e n t s .   T h e   t a r g e t   i s   t o   g e t   a   s o u r c e   c u r r e n t   w i t h o u t   h a r m o n i c   a n d   r e a c t i v e   c o m p o n e n t s .   T h e   A P F   p o w e r   c i r c u i t   p r o p o s e d   i s   a   t h r e e   p h a s e   I G B T s   b r i d g e   i n v e r t e r   w i t h   a   s p l i t - c a p a c i t o r   c o n v e r t e r   t o p o l o g y   i n   t h e   D C   s i d e   t o   c o m p e n s a t e   f o r   t h r e e   p h a s e   f o u r   w i r e   u n b a l a n c e d   n o n l i n e a r   l o a d s .   T h e   A P F   c o n t r o l   c i r c u i t   c o n s i s t s   o f   a   N E U R O - F U Z Z Y   c o n t r o l l e r   i n   w h i c h   n e u r a l   n e t w o r k   c o n t r o l l e r   a c c o u n t s   f o r   t h e   r e f e r e n c e   c u r r e n t   g e n e r a t i o n   a n d   f u z z y   c o n t r o l l e r   a l o n g   w i t h   d y n a m i c   o f f s e t   b l o c k   a c c o u n t s   f o r   t h e   D C   v o l t a g e   c o n t r o l .   T h e   p r o p e r   f u n c t i o n i n g   o f   t h e s e   t h r e e   b l o c k s   r e s u l t   i n   t h e   g e n e r a t i o n   o f   g a t e   s i g n a l s   f o r   t h r e e   p h a s e   i n v e r t e r   w h i c h   i n   t u r n   i s   r e s p o n s i b l e   f o r   g e n e r a t i n g   c o m p e n s a t i n g   c u r r e n t s .   T h e s e   c o m p e n s a t i n g   c u r r e n t s   o n   i n j e c t i o n   t h r o u g h   t h e   t h r e e   p h a s e   i n v e r t e r   r e s u l t s   i n   h a r m o n i c   c o m p e n s a t i o n   o f   s o u r c e   c u r r e n t s   a n d   l o a d   n e u t r a l   c u r r e n t   t h e r e b y   l e a d i n g   t o   i m p r o v e m e n t   o f   p o w e r   q u a l i t y   o n   t h e   c o n n e c t e d   p o w e r   s y s t e m   [ 4 - 5 ] .       3 .   C o n t r o l   S t r a t e g y   o f   S h u n t   A c t i v e   P o w e r   F i l t e r                                 F o r   e f f i c i e n t   p e r f o r m a n c e   o f   t h e   s h u n t   a c t i v e   f i l t e r   t h e r e   a r e   f o u r   m a i n   t a s k s   f o r   t h e   c o n t r o l l e r - ( i )   i d e n t i f y   t h e   h a r m o n i c   c o n t e n t s   a n d   t o   f o r m   t h e   s y n c h r o n i z e d   r e f e r e n c e   ( i i )   p r o v i d e   c l o s e   l o o p   c o n t r o l   t o   f o r c e   t h e   c u r r e n t   o f   t h e   V S I   t o   f o l l o w   t h e   r e f e r e n c e   ( i i i )   r e g u l a t e   t h e   v o l t a g e   d e v i a t i o n   b e t w e e n   t h e   D C   c a p a c i t o r s   ( i v )   r e g u l a t e   t h e   V S I   t o t a l   D C   l i n k   v o l t a g e   i n   t h e   f a c e   o f   p o w e r   l o s s e s   i n   t h e   V S I   a n d   t h e   e r r o n e o u s   r e a l   p o w e r   e x c h a n g e d   w i t h   t h e   l i n e   [ 5 ] .   I n   t h i s   w o r k   f i r s t   o n e   i . e .   t o   c a l c u l a t e   r e f e r e n c e   c u r r e n t   h a s   b e e n   a c h i e v e d   b y   u s i n g   a   n e u r a l   n e t w o r k   c o n t r o l l e r   t h e r e b y   i m p l e m e n t i n g   p - q   t h e o r y   i n   i t .   T h e   s e c o n d   t a s k   h a s   b e e n   a c h i e v e d   b y   u s i n g   a   h y s t e r e s i s   c u r r e n t   c o n t r o l   t e c h n i q u e .   F o r   t h e   t h i r d   t a s k   a   d y n a m i c   o f f s e t   s i g n a l   ( Ԑ )   c r e a t e d   f r o m   m e a s u r e m e n t   o f   D C   c a p a c i t o r   v o l t a g e s   h a s   b e e n   a d d e d   t o   b o t h   t h e   l i m i t s   o f   h y s t e r e s i s   b a n d .   H o w e v e r   t h e   l a s t   o n e   h a s   b e e n   i m p l e m e n t e d   b y   u s i n g   a   F u z z y   l o g i c   c o n t r o l l e r .     3 . 1 .     R e f e r e n c e   c u r r e n t   c a l c u l a t i o n   F o r   r e f e r e n c e   c u r r e n t   c a l c u l a t i o n   i n s t a n t a n e o u s   p - q   t h e o r y   h a s   b e e n   u s e d   [ 6 - 1 6 ] .   I n s t a n t e n o u s   p - q   t h e o r y   i s   o n e   o f   t h e   b e s t   m e t h o d s   f o r   c a l c u l a t i n g   t h e   r e f e r e n c e   c u r r e n t s .   A c c o r d i n g   t o   t h i s   t h e o r y   3   p h a s e ( a b c )   t o   2   p h a s e ( α - β - 0 )   c o n v e r s i o n ( i . e .   C l a r k e s   T r a n s f o r m a t i o n )   t a k e s   p l a c e   f o r   s o u r c e   v o l t a g e s   a n d   l i n e   c u r r e n t s   a n d   v o l t a g e   a n d   c u r r e n t   c o m p o n e n t s   i n   t w o   p h a s e   s y s t e m     a r e   t h e n   u s e d   t o   o b t a i n   r e a l   a n d   i m a g i n a r y   p o w e r   c o m p o n e n t s   w h i c h   a r e   t h e n   t o   p r o d u c e   r e f e r e n c e   c u r r e n t s   i n   t w o   p h a s e .   T h e s e   r e f e r e n c e   c u r r e n t s   a r e   t h e n   t r a n s f o r m e d   t o   t h r e e   p h a s e   t h r o u g h   i n v e r s e   C l a r k e s   t r a n s f o r m a t i o n   w h i c h   a r e   t h e n   u s e d   t o   p r o v i d e   t h e   a p p r o p r i a t e   g a t i n g   s i g n a l s   t o   i n v e r t e r .   T h e   i n v e r t e r   t h u s   p r o d u c e s   s u i t a b l e   c u r r e n t   w h i c h   a r e   i n j e c t e d   b a c k   t o   s u p p l y   a n d   t h u s   l i n e   c u r r e n t s   a r e   c o m p e n s a t e d .   I n   t h i s   w o r k   a   f u n d a m e n t a l   p o s i t i v e   s e q u e n c e   d e t e c t o r   i s   u s e d   s o   a s   t o   l i m i t   t h e   e f f e c t s   o f   s u p p l y   d i s t o r t i o n .         Ԑ                 A N N   B A S E D   C O N T R O L L E R   A B   C   G             F L C   V d c 1   V d c       V r e f   N o n   L i n e a r                       L o a d   R s   L s     R c   L c     I   I c   I s           3   Ø                   S U P P L Y   V d c 2             D Y N A M I C                 O F F S E T     R L   L L     I L   I c o   I s o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I J P E D S     V o l .   1 ,   N o .   2 ,     D e c e m b e r   2 0 1 1   :     1 4 8     1 5 5   1 5 0   F i g .     2 .   F u n d a m e n t a l   P o s i t i v e   s e q u e n c e   v o l t a g e   d e t e c t o r             F i g .     3 .   C o n t o r l   b l o c k   d i a g r a m   o f   s h u n t   a c t i v e   p o w e r   f i l t e r                                     T h e   i n s t a n t a n e o u s   p - q   t h e o r y   i s   b a s e d   o n   α - β   t r a n s f o r m a t i o n   ( o r   C l a r k e s   t r a n s f o r m a t i o n )   o f   v o l t a g e   a n d   c u r r e n t   s i g n a l s   t o   d e r i v e   c o m p e n s a t i n g   s i g n a l s .   A s   s h o w n   i n   F i g .   2   f i r s t   t h e   f u n d a m e n t a l   p o s i t i v e   s e q u e n c e   c o m p o n e n t s   o f   t h r e e   p h a s e   s o u r c e   v o l t a g e s   a r e   a t t a i n e d   b y   u s i n g   a   f u n d a m e n t a l   p o s i t i v e   s e q u e n c e   d e t e c t o r   t h e r e b y   u s i n g   a   A N N   b a s e d   f i l t e r .   T h e   v o l t a g e   c o m p o n e n t s   a n d   l o a d   c u r r e n t s   t h e n   u n d e r g o   t h e   α - β - 0   t r a n s f o r m a t i o n   u s i n g   C l a r k e s   t r a n s f o r m a t i o n .   T h e   t r a n s f o r m e d   v o l t a g e   a n d   c u r r e n t   s i g n a l s   i . e .   V α ,   V β ,   i α   a n d   i β   a r e   t h e n   u s e d   t o   c a l c u l a t e   i n s t a n t a n e o u s   r e a l   a n d   r e a c t i v e   p o w e r   a n d   c a n   b e   w r i t t e n   a s :     p = ( V α   .   i α )   +   ( V β   .   i β ) .                                                                                   ( 1 )     q = ( V β   .   i α )   +   ( - V α   .   i β ) .                                                                                 ( 2 )     w h e r e   p   i s   t h e   i n s t a n t a n e o u s   r e a l   p o w e r   a n d   q   i s   t h e   i n s t a n t a n e o u s   r e a c t i v e   p o w e r .   T h e   a l t e r n a t e d   v a l u e   o f   i n s t a n t a n e o u s   r e a l   p o w e r   ( )   i s   o b t a i n e d   b y   u s i n g   a n   A N N   b a s e d   f i l t e r .     T h i s     a n d   q   a r e   t h e n   u s e d   t o   c a l c u l a t e   r e f e r e n c e   c u r r e n t s   i n   α - β   c o o r d i n a t e s   a s   s h o w n   b e l o w :         w h e r e   i c α *   a n d   i c β *   a r e   t h e   r e f e r e n c e   c o m p e n s a t i o n   c u r r e n t s   i n   t h e   α - β   c o o r d i n a t e s .   T h e   r e f e r e n c e   c u r r e n t s   i n   a b c   c o o r d i n a t e s   a r e   t h e n   o b t a i n e d   b y   a p p l y i n g   i n v e r s e   C l a r k e s   t r a n s f o r m a t i o n   o n   t h e   α - β - 0   c o o r d i n a t e s   a s   s h o w n   i n   F i g .   3 .   A s   s h o w n   i n   F i g .   3   d y n a m i c   h y s t e r e s i s   c u r r e n t   c o n t r o l   t e c h n i q u e   i s   u s e d   t o   c o m p a r e   t h e   r e f e r e n c e   c u r r e n t s   ( i c a * )   a n d   t h e   f i l t e r   c u r r e n t s   ( i f a )   s o   a s   t o   g e n e r a t e   s u i t a b l e   g a t e   p u l s e s   f o r   t h e   i n v e r t e r .   T h e   w o r d   d y n a m i c   c o m e s   f r o m   t h e   f a c t   t h a t   a   d y n a m i c   o f f s e t   ( Ԑ )   i s   c r e a t e d   f r o m   t h e   m e a s u r e m e n t   o f   t h e   D C   c a p a c i t o r   v o l t a g e s   a n d   t h i s   o f f s e t   l e v e l   i s   a d d e d   t o   b o t h   l i m i t s   o f   h y s t e r e s i s   b a n d   s o   a s   t o   c o n t r o l   t h e   c a p a c i t o r   v o l t a g e   d i f f e r e n c e .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J P E D S     I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4       N e u r o - F u z z y   b a s e d   C o n t r o l l e r   f o r   a   T h r e e - P h a s e   F o u r - W i r e   S h u n t   A c t i v e   P o w e r   F i l t e r   ( M r i d u l   J h a )   1 5 1 T h e   f i l t e r e d   v o l t a g e   d i f f e r e n c e   V = V d c 2     V d c 1   p r o d u c e s   Ԑ   a c c o r d i n g   t o   f o l l o w i n g   l i m i t   f u n c t i o n   g e n e r a t o r :     Ԑ = - 1                                                           V   ˂   - 0 . 0 5 V r e f ;   Ԑ = V   /   ( - 0 . 0 5 V r e f )             - 0 . 0 5 V r e f     V     0 . 0 5 V r e f ;   Ԑ = 1                                                             V   ˃   0 . 0 5 V r e f ;     w h e r e   V r e f   i s   a   p r e d e f i n e d   v o l t a g e   r e f e r e n c e ,   a n d   ± 5 % V r e f   w a s   a r b i t r a r i l y   c h o s e n   a s   a n   a c c e p t a b l e     m a r g i n   o f   v o l t a g e   v a r i a t i o n .         3 . 2 .     N e u r a l   n e t w o r k   c o n t r o l l e r                                   I n   t h i s   w o r k   a   n e u r a l   n e t w o r k   c o n t r o l l e r   c o m p r i s i n g   o f   a n   A N N   b a s e d   f i l t e r   i s   u s e d   t o   o b t a i n   t h e   a l t e r n a t e d   v a l u e   o f   i n s t a n t a n e o u s   r e a l   p o w e r   ( )   w h i c h   i s   u s e d   a s   a n   i n p u t   f o r   c a l c u l a t i n g   t h e   r e f e r e n c e   c u r r e n t s   a s   s h o w n   i n   F i g .     3 .                               F i g .     4 .   I n t e r n a l   b l o c k s   o f   p r o p o s e d   n e u r a l   n e t w o r k                 F i g .     5 .   I n p u t / O u t p u t   r e l a t i o n s h i p   o f   p u r e l i n   t r a n s f e r   f u n c t i o n           F i g .     6 .   I n t e r n a l   s t r u c t u r e   o f   d e l a y   b l o c k s   I n p u t   l a y e r   i 1     i 2     i 3     i 4           w 1   w 2   w 3   w 4     w   L i n e a r   T . F .   L i n e a r   N e u r o n   b i a s   O u t p u t   + 1           - 1   y   O u t p u t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I J P E D S     V o l .   1 ,   N o .   2 ,     D e c e m b e r   2 0 1 1   :     1 4 8     1 5 5   1 5 2 F i g .     4   s h o w s   t h e   a r c h i t e c t u r e   o f   t h e   p r o p o s e d   A D A L I N E   n e u r a l   n e t w o r k .   I t   i s   a   t w o   l a y e r s   ( i n p u t   a n d   o u t p u t )   n e t w o r k   h a v i n g   n - i n p u t s   a n d   a   s i n g l e   o u t p u t .   T h e   b a s i c   b l o c k s   o f   t h i s   n e t w o r k   a r e   i n p u t   s i g n a l   d e l a y   v e c t o r ,   a   p u r e l i n   t r a n s f e r   f u n c t i o n ,   w e i g h t   m a t r i x   a n d   b i a s .   T h e   i n p u t   o u t p u t   r e l a t i o n s h i p   i s   e x p r e s s e d   a s :     = + = 6 1 1 . n n n b i w y                                                               ( 3 )     w h e r e   b   i s   b i a s   w   i s   w e i g h t   a n d   i   i s   t h e   i n p u t   t o   t h e   N N .   T h i s   o u t p u t   y   i s   f e d   t o   t h e   p u r e l i n   t r a n s f e r   f u n c t i o n ,   w h o s e   i n p u t   o u t p u t   r e l a t i o n s h i p   i s   s h o w n   i n   F i g .   5 .   T h e   i n p u t   t o   t h e   n e t w o r k   i s   a   t i m e   d e l a y e d   s e r i e s   o f   t h e   s i g n a l   w h o s e   f u n d a m e n t a l   c o m p o n e n t   i s   t o   b e   e x t r a c t e d .   T h e   l e n g t h   o f   t h i s   s i g n a l   i s   6 1 ,   w h i c h   h a s   b e e n   d e c i d e d   c o n s i d e r i n g   e x p e c t e d   m a x i m u m   d i s t o r t i o n   a n d   u n b a l a n c e   i n   3 - p h a s e   i n p u t   s i g n a l .   F i g .   6   s h o w s   t h e   i n t e r n a l   s t r u c t u r e   o f   d e l a y   b l o c k .   T h e   p r o p o s e d   N N   r e c e i v e s   6 1   s a m p l e s   o f     i n p u t   s i g n a l   a t   a   t i m e   a n d   p r o d u c e   s i n g l e   o u t p u t .   T h e   i n p u t   i s   s a m p l e d   a t   6 K H z   i . e .   1 2 0   s a m p l e s   p e r   f u n d a m e n t a l   c y c l e   o f   v o l t a g e .   T a r g e t   d a t a   ( )   r e q u i r e d   f o r   t r a i n i n g   t h e   p r o p o s e d   N N   w a s   g e n e r a t e d   u s i n g   d e c o m p o s i t i o n   t e c h n i q u e .   T h e   w e i g h t   a d j u s t m e n t   i s   p e r f o r m e d   d u r i n g   t h e   t r a i n i n g   p r o c e s s   o f   A D A L I N E   u s i n g   W i d r o w - H o f f   d e l t a   r u l e .   T h e   m e a n   s q u a r e   e r r o r   b e t w e e n   d e s i r e d   o u t p u t   a n d   a c t u a l   o u t p u t   i s   r e d u c e d   t o   3 . 2 e - 5   b y   r e p e t i t i v e   t r a i n i n g   w i t h   a   l e a r n i n g   r a t e   o f   0 . 0 0 0 6 .     3 . 3 .   F u z z y   l o g i c   c o n t r o l l e r   I n   t h i s   s e c t i o n   w e   p r e s e n t   t h e   m a i n   i d e a s   u n d e r l y i n g   F L C .   F u z z y   l o g i c   u s e s   f u z z y   s e t   t h e o r y ,   i n   w h i c h   a   v a r i a b l e   i s   a   m e m b e r   o f   o n e   o r   m o r e   s e t s ,   w i t h   a   s p e c i f i e d   d e g r e e   o f   m e m b e r s h i p .   F u z z y   l o g i c   a l l o w   u s   t o   e m u l a t e   t h e   h u m a n   r e a s o n i n g   p r o c e s s   i n   c o m p u t e r s ,   q u a n t i f y   i m p r e c i s e   i n f o r m a t i o n ,   m a k e   d e c i s i o n   b a s e d   o n   v a g u e   a n d   i n c o m p l e t e   d a t a ,   y e t   b y   a p p l y i n g   a   d e f u z z i f i c a t i o n   p r o c e s s ,   a r r i v e   a t   d e f i n i t e   c o n c l u s i o n s .       F i g .     7 .   B a s i c   c o n f i g u r a t i o n   o f   F u z z y   l o g i c   c o n t r o l l e r   ( F L C )     F i g .     8 .   M e m b e r s h i p   f u n c t i o n s   f o r   t h e   i n p u t   a n d   o u t p u t   v a r i a b l e s       A   f u z z y   l o g i c   c o n t r o l l e r   c o m p r i s e s   o f   f o u r   p r i n c i p a l   c o m p o n e n t s :   a   f u z z i f i c a t i o n   i n t e r f a c e ,   a   k n o w l e d g e   b a s e ,   d e c i s i o n   m a k i n g   l o g i c ,   a n d   a   d e f u z z i f i c a t i o n   i n t e r f a c e .   T h e   f u z z i f i c a t i o n   i n t e r f a c e   i n v o l v e s   v a r i o u s   f u n c t i o n s   s u c h   a s   i t   m e a s u r e s   t h e   v a l u e s   o f   i n p u t   v a r i a b l e s ,   p e r f o r m s   a   s c a l e   m a p p i n g   t h a t   t r a n s f e r s   t h e   r a n g e   o f   v a l u e s   o f   i n p u t   v a r i a b l e s   i n t o   c o r r e s p o n d i n g   u n i v e r s e   o f   d i s c o u r s e   a n d   p e r f o r m s   t h e   f u n c t i o n   o f   f u z z i f i c a t i o n   t h a t   c o n v e r t s   i n p u t   d a t a   i n t o   s u i t a b l e   l i n g u i s t i c   v a l u e s   w h i c h   m a y   b e   v i e w e d   a s   l a b e l s   o f   f u z z y   s e t s . T h e   k n o w l e d g e   b a s e   c o m p r i s e s   a   k n o w l e d g e   o f   t h e   a p p l i c a t i o n   d o m a i n   a n d   t h e   a t t e n d a n t   c o n t r o l   g o a l s .   I t   c o n s i s t s   o f   d a t a   b a s e   a n d   a   l i n g u i s t i c   c o n t r o l   r u l e   b a s e .   W h i l e   t h e   d a t a   b a s e   p r o v i d e s   n e c e s s a r y   d e f i n i t i o n s ,   w h i c h   a r e   u s e d   t o   d e f i n e   l i n g u i s t i c   c o n t r o l   r u l e s   a n d   f u z z y   d a t a   m a n i p u l a t i o n   i n   a n   F L C ,   t h e   r u l e   b a s e   c h a r a c t e r i z e s   t h e   c o n t r o l   g o a l s   a n d   c o n t r o l   p o l i c y   o f   t h e   d o m a i n   e x p e r t s   b y   m e a n s   o f   a   s e t   o f   l i n g u i s t i c   c o n t r o l   r u l e s .   T h e   i n f e r e n c e   m e c h a n i s m   u s e s   a   c o l l e c t i o n   o f   l i n g u i s t i c   r u l e s   t o   c o n v e r t   t h e   i n p u t   c o n d i t i o n s   i n t o   t h e   f u z z i f i e d   o u t p u t .   F i n a l l y ,   d e f u z z i f i c a t i o n   i s   u s e d   t o   c o n v e r t   t h e   f u z z y   o u t p u t s   i n t o   c o n t r o l   s i g n a l s   [ 1 7 - 1 8 ] .       T o   d e s i g n   t h e   F L C ,   v a r i a b l e s   w h i c h   c a n   r e p r e s e n t   t h e   d y n a m i c   p e r f o r m a n c e   o f   t h e   s y s t e m   t o   b e   c o n t r o l l e d   s h o u l d   b e   c h o s e n   a s   t h e   i n p u t s   t o   t h e   c o n t r o l l e r .   I t   i s   c o m m o n   t o   u s e   t h e   e r r o r   ( e )   a n d   t h e   r a t e   o f   e r r o r   ( ė )   a s   c o n t r o l l e r   i n p u t s .   I n   t h e   c a s e   o f   t h e   f u z z y   l o g i c   b a s e d   D C   v o l t a g e   c o n t r o l ,   t h e   c a p a c i t o r s   t o t a l   v o l t a g e   d e v i a t i o n   a n d   i t s   d e r i v a t i v e   a r e   c o n s i d e r e d   a s   t h e   i n p u t s   o f   t h e   F L C   a n d   t h e   v e r y   s m a l l   a m o u n t   o f   r e a l   p o w e r   p l o s s   r e q u i r e d   f o r   v o l t a g e   r e g u l a t i o n   i s   t a k e n   a s   t h e   o u t p u t   o f   t h e   F L C .   T h e   i n p u t   a n d   o u t p u t   v a r i a b l e s   a r e   c o n v e r t e d   i n t o   l i n g u i s t i c   v a r i a b l e s .   I n   t h i s   c a s e ,   s e v e n   f u z z y   s u b s e t s ,   N L ( n e g a t i v e   l a r g e ) ,   N M ( n e g a t i v e   m e d i u m ) ,   N S ( n e g a t i v e   s m a l l ) ,                                               e ,   ė ,   p ̅ l o s s   µ   F u z z i f i c a t i o n     I n f e r e n c e   K n o w l e d g e   B a s e   D e f u z z i - f i c a t i o n   C o n t r o l l e d   S y s t e m   ( P r o c e s s )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J P E D S     I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4       N e u r o - F u z z y   b a s e d   C o n t r o l l e r   f o r   a   T h r e e - P h a s e   F o u r - W i r e   S h u n t   A c t i v e   P o w e r   F i l t e r   ( M r i d u l   J h a )   1 5 3 Z E ( z e r o ) ,   P S ( p o s i t i v e   s m a l l ) ,   P M ( p o s i t i v e   m e d i u m )   a n d   P L ( p o s i t i v e   l a r g e )   h a v e   b e e n   c h o s e n .   M e m b e r s h i p   f u n c t i o n s   u s e d   f o r   t h e   i n p u t   a n d   o u t p u t   v a r i a b l e s   u s e d   h e r e   a r e   s h o w n   i n   F i g .   8 .   A s   b o t h   i n p u t s   h a v e   s e v e n   s u b s e t s ,   a   f u z z y   r u l e   b a s e   f o r m u l a t e d   f o r   t h e   p r e s e n t   a p p l i c a t i o n   i s   g i v e n   i n   T a b l e   1 .             T a b l e   1 .   F u z z y   c o n t r o l   r u l e   t a b l e               e   ė     N L     N M     N S     Z E     P S     P M     P L   N L   N L   N L   N L   N L   N M   N S   Z E   N M   N L   N L   N L   N M   N S   Z E   P S   N S   N L   N L   N M   N S   Z E   P S   P M   Z E   N L   N M   N S   Z E   P S   P M   P L   P S   N M   N S   Z E   P S   P M   P L   P L   P M   N S   Z E   P S   P M   P L   P L   P L   P L   N L   N M   N S   Z E   P S   P M   P L       4 .   R e s u l t s   a n d   A n a l y s i s     T h e   A c t i v e   P o w e r   F i l t e r   a n d   t h e   p r o p o s e d   c o n t r o l l e r   w a s   m o d e l e d   a n d   s i m u l a t e d   i n   M A T L A B / S I M U L I N K   s i m u l a t i o n   s o f t w a r e .   T h e   p r o p o s e d   n e u r o - f u z z y   c o n t r o l l e r   s i m u l a t e d   w i t h   b a l a n c e d   a n d   u n b a l a n c e d   n o n l i n e a r   l o a d s   w i t h   s i n u s o i d a l / d i s t o r t e d ,   b a l a n c e d / u n b a l a n c e d   c o n d i t i o n s   o f   s o u r c e   v o l t a g e s .   T h e   s y s t e m   p a r a m e t e r s :   L o a d   r e s i s t a n c e   R L = 1 0 0 W ,   L o a d   i n d u c t a n c e   L L = 3 7 m H ,   S u p p l y   P h a s e   v o l t a g e = 2 4 0 V ( r m s ) ,   S u p p l y   l i n e   p a r a m e t e r s   R s   = 1 W ,   L s = 3 m H ,   F i l t e r   c o u p l i n g   i n d u c t a n c e   R c = 0 . 5 W ,   L c = 3 m H ,   I n v e r t e r   D C   b u s   c a p a c i t o r   = 2 2 0 0 µ F ,   R e f e r e n c e   V o l t a g e   = 2 5 0 V ,   H y s t e r e s i s   b a n d   l i m i t   = 0 . 5 A   a n d   S w i t c h i n g   f r e q u e n c y   = 1 2 k H z .           F i g .     9 .   S t e a d y   s t a t e   f i l t e r i n g   p e r f o r m a n c e :   ( a )   3 - p h   s o u r c e   c u r r e n t s   ( b )   n e u t r a l   c u r r e n t   ( c )   T H D                                       F i g .   9   ( a ) ,   ( b ) ,   ( c )   s h o w s   t h e   s o u r c e   c u r r e n t ,   n e u t r a l   c u r r e n t   a n d   t o t a l   h a r m o n i c   d i s t o r t i o n   ( T H D )   w a v e f o r m s   r e s p e c t i v e l y   b e f o r e   a n d   a f t e r   t h e   s t a r t i n g   o f   a c t i v e   f i l t e r .   A t   t = 0   s e c .   t h e   r e c t i f i e r   l o a d   i s   c o n n e c t e d   t o   t h e   A C   s u p p l y .   I n i t i a l l y   t h e   s o u r c e   c u r r e n t s   a r e   h i g h l y   d i s t o r t e d   a n d   i n   t r a n s i e n t   c o n d i t i o n .   A c t i v e   f i l t e r   i s   s t a r t e d   a t   t i m e   t = 0 . 1   s e c .   I t   c a n   b e   s e e n   t h a t   s o u r c e   c u r r e n t   b e c o m e   s i n u s o i d a l   i m m e d i a t e   a f t e r   s t a r t i n g   t h e   a c t i v e   f i l t e r .   T h e   n e u t r a l   c u r r e n t   i s   c o m p e n s a t e d   a s   s h o w n   i n   F i g .   9   ( b ) .   T h e   T H D   i n   i n d i v i d u a l   s o u r c e   c u r r e n t   a f t e r   f i l t e r i n g   i s   f o u n d   t o   b e   l e s s   t h a n   3 %   s h o w n   i n   F i g .   9   ( c ) .                                   F i g .   1 0   s h o w s   t h e   t h r e e   p h a s e   s o u r c e   c u r r e n t   w h e n   a   l o a d   i s   s u d d e n l y   i n c r e a s e d   b y   4 0 %   a t   t h e   t i m e   t = 0 . 1 s e c .   I n   t h i s   c a s e   t h e   s h u n t   a c t i v e   p o w e r   f i l t e r   s t a r t s   a t   t = 0 . 0 4 s e c . T h e   w a v e f o r m s   a r e   m a i n t a i n e d   s i n u s o i d a l   i n   s p i t e   o f   s u c h   l a r g e   v a r i a t i o n   i n   l o a d   a s   s h o w n   i n   F i g .   1 0   ( a ) .   T h e   T H D   c o m e s   b e l o w   5 %   a t   t = 0 . 2 5   s e c   a s   s h o w n   i n   F i g .   1 0   ( b ) .   N e u t r a l   c u r r e n t   c o m p e n s a t i o n   i s   s h o w n   i n   F i g .   1 0   ( c ) .   F i g .   1 1   s h o w s   t h e   f i l t e r i n g   p e r f o r m a n c e   u n d e r   u n b a l a n c e   l o a d   c o n d i t i o n .   I n   t h i s   s i m u l a t i o n   s t u d y ,   a   1 -   p h a s e   r e c t i f i e r   l o a d   i s   c o n n e c t e d   b e t w e e n   p h a s e   r   a n d   b   i n   a d d i t i o n   t o   t h r e e   p h a s e   r e c t i f i e r .   T h i s   c r e a t e s   a n   u n b a l a n c e   o f   6 0 %   i n   l i n e   c u r r e n t s .   I n   t h i s   c a s e   t h e   A P F   s t a r t s   a t   t = 0 . 1   s e c .   I t   c a n   b e   s e e n   t h a t   t h e   p r o p o s e d   n e u r o - f u z z y   c o n t r o l l e r   k e e p s   c u r r e n t s   i n   e a c h   p h a s e   n e a r l y   s i n u s o i d a l   a n d   T H D   l e s s   t h a n   4 %   i n   t i m e   t = 0 . 1 2   s e c .   A s   s h o w n   i n   F i g .     1 1   ( a )   c u r r e n t s   b e c o m e   s i n u s o i d a l   a s   s o o n   a s   t h e   A P F   s t a r t s   ( a )   ( b )   ( c )   A P F   S T A R T S   A T   t = 0 . 1 s e c   T H D   C O M E S   B E L O W   5 %   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I J P E D S     V o l .   1 ,   N o .   2 ,     D e c e m b e r   2 0 1 1   :     1 4 8     1 5 5   1 5 4 a t   t = 0 . 1   s e c .   T h e   n e u t r a l   c u r r e n t   o f   t h e   l o a d   i s   a l s o   c o m p e n s a t e d   a s   s h o w n   i n   F i g .   1 1 ( b ) .   I n s p i t e   o f   u n b a l a n c i n g   t h e   T H D   c o m e s   b e l o w   5 %   i n   t i m e   t = 0 . 1 2   s e c   a s   s h o w n   i n   F i g   1 1 ( c ) .                                         T h e   r e s u l t s   s h o w n   i n   F i g .   9 - 1 1   d e m o n s t r a t e   t h e   e x c e l l e n t   s t e a d y   s t a t e   a n d   d y n a m i c   p e r f o r m a n c e   o f   p r o p o s e d   n e u r o - f u z z y   c o n t r o l l e r   u n d e r   A C   s o u r c e   d i s t o r t i o n   a n d   u n b a l a n c e   a n d   n o n l i n e a r   l o a d i n g   c o n d i t i o n s .   T h e   n e u t r a l   c u r r e n t   o f   t h e   l o a d   i s   f u l l y   c o m p e n s a t e d   i n   a l l   t h e   c a s e s .                                                                                                                                                                                         F i g .   1 0 .   D y n a m i c   p e r f o r m a n c e :   4 0 %   s t e p   c h a n g e   i n   l o a d :   ( a )   3 - p h   s o u r c e   c u r r e n t s   ( b )   T H D   ( c )   n e u t r a l   c u r r e n t                                                                                   F i g .   1 1 .   F i l t e r i n g   p e r f o r m a n c e   u n d e r   u n b a l a n c e   l o a d i n g :   ( a )   3 - p h   s o u r c e   c u r r e n t s   ( b )   n e u t r a l   c u r r e n t   ( c )   T H D       5 .   C o n c l u s i o n                                       I n   t h i s   p a p e r   a   n e w   c o n t r o l   t e c h n i q u e   b a s e d   o n   n e u r o - f u z z y   l o g i c   h a s   b e e n   p r e s e n t e d .   T h e   s i m u l a t e d   r e s u l t s   d e m o n s t r a t e   i t s   e f f e c t i v e n e s s   u n d e r   v a r i o u s   o p e r a t i n g   c o n d i t i o n s .   S o m e   o f   t h e   a d v a n t a g e s   o f   t h e   p r o p o s e d   c o n t r o l l e r   a r e :   I t   i s   i n d e p e n d e n t   o f   t h e   s o u r c e   v o l t a g e   d i s t o r t i o n   a n d   u n b a l a n c e ;   f a s t   a n d   a c c u r a t e   t r a c i n g   o f   A P F   S T A R T S   A T   t = 0 . 0 4 s e c     L O A D   C H A N G E   O C C U R S   A T   t = 0 . 1 s e c   T H D   C O M E S   B E L O W   5 %           ( a )   ( b )   ( c )   ( c )   ( a )   ( b )   A P F   S T A R T S   A T   t = 0 . 1 s e c   T H D   C O M E S   B E L O W   5 %           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J P E D S     I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4       N e u r o - F u z z y   b a s e d   C o n t r o l l e r   f o r   a   T h r e e - P h a s e   F o u r - W i r e   S h u n t   A c t i v e   P o w e r   F i l t e r   ( M r i d u l   J h a )   1 5 5 f u n d a m e n t a l   c o m p o n e n t   u n d e r   b a l a n c e d   a n d   u n b a l a n c e d   n o n l i n e a r   c o n d i t i o n ;   s i m p l e   a r c h i t e c t u r e   a n d   e a s y   f o r   i m p l e m e n t a t i o n ;   a n d   a c t i v e   f i l t e r   c o n t r o l l e r   c o m p e n s a t e s   t h e   w h o l e   n e u t r a l   c u r r e n t   o f   t h e   l o a d .       R e f e r e n c e s   [ 1 ]   Ro g e r   C. D u g a n ,   M a r k   F .   M c G r a n a g h a n ,   S u r y a   S a n t o s o   a n d   H . W a y n e   Be a t y ,   E l e c t r i c a l   p o w e r   s y s t e m   q u a l i t y ,   M c g r a w - H i l l .               [ 2 ]   L . G y u g y i   a n d   E . C. S t r y c u l a ,   A c t i v e   a c   p o w e r   f i l t e r s ,   I E E E / I A S   A n n u a l   M e e t i n g ,   1 9 7 6 ,   p p . 5 2 9 .   [ 3 ]   Bh i m   S i n g h ,   K a m a l   A l - H a d d a d   a n d   A m b r i s h   Ch a n d r a ,   A   r e v i e w   o f   A c t i v e   f i l t e r s   f o r   P o w e r   q u a l i t y   i m p r o v e m e n t ,   I E E E   T r a n s . I n d . E l e c . ,   v o l . 4 6 ,   n o . 5 ,   p p . 9 6 0 - 9 7 1   O c t . 1 9 9 9 .     [ 4 ]   H .   A k a g i ,   T r e n d s   i n   a c t i v e   p o w e r   l i n e   c o n d i t i o n e r s ,   I E E E   T r a n s .   P o we r   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   9 ,   n o .   3 ,   p p .   2 6 3 - 2 6 8 ,   M a y   1 9 9 4 .   [ 5 ]   H . A k a g i ,   N e w   T r e n d s   i n   a c t i v e   p o w e r   l i n e   c o n d i t i o n i n g ,   I E E E   T r a n s .   I n d u . A p p l i c a . ,   v o l . 3 2 ,   n o . 6 ,   N o v . / D e c .   1 9 9 6 .         [ 6 ]   H . A k a g i ,   Y . K a n a z a w a   a n d   A . N a b a e , G e n e r a l i z e d   t h e o r y   o f   t h e   i n s t a n t a n e o u s   r e a c t i v e   p o w e r   i n   t h r e e   p h a s e   c i r c u i t s ,   i n   P r o c .   1 9 8 3   I n t .   P o we r   E l e c t r o n i c s   Co n f . ,   T o k y o ,   J a p a n ,   1 9 8 3 ,   p p 1 3 7 5 - 1 3 8 6 .     [ 7 ]   H . A k a g i ,   Y . K a n a z a w a   a n d   A . N a b a e ,   I n s t a n t a n e o u s   r e a c t i v e   p o w e r   c o m p e n s a t o r s   c o m p r i s i n g   s w i t c h i n g   d e v i c e s   w i t h o u t   e n e r g y   s t o r a g e   c o m p o n e n t s ,   I E E E   T r a n s .   I n d . A p p l .   v o l . 2 0 ,   p . 6 2 5 ,   1 9 8 4 .   [ 8 ]   H . A k a g i   S . O g a s a w a r a   a n d   H . K i m ,   T h e   t h e o r y   o f   i n s t a n t a n e o u s   p o w e r   i n   t h r e e   p h a s e   f o u r - w i r e   s y s t e m s :   a   c o m p r e h e n s i v e   a p p r o a c h ,   i n   P r o c .   I E E E / I A S   A n n u .   M e e t i n g   1 9 9 9 ,   p p . 4 3 1 - 4 3 9 .   [ 9 ]   H . A k a g i ,   E . H . W a t a n a b e   a n d   M . A r e d e s   I n s t a n t a n e o u s   P o w e r   T h e o r y   a n d   A p p l i c a t i o n s   t o   P o w e r   Co n d i t i o n i n g ,   I E E E   P r e s s .   [ 1 0 ]   J o a o   A f o n s o ,   Ca r l o s   Co u t o ,   J u l i o   M a r t i n s ,   A c t i v e   f i l t e r s   w i t h   c o n t r o l   b a s e d   o n   t h e   p - q   t h e o r y ,   I E E E   I n d u s .   E l e c t o n i c s   S o c i e t y   Ne ws l e t t e r ,   v o l . 4 7 ,   n o . 3 ,   S e p t . 2 0 0 0 ,   p p . 5 - 1 0 .     [ 1 1 ]   H . A k a g i ,   E . H . W a t a n a b e   a n d   M . A r e d e s ,   T h e   P - Q   t h e o r y   f o r   a c t i v e   f i l t e r c o n t r o l :   s o m e   p r o b l e m s a n d   s o l u t i o n s ,   R e v i s t a   Co n t r o l e   &   A u t o m a c a o ,   v o l . 1 5 ,   n o . 1 ,   J a n . 2 0 0 4 .     [ 1 2 ]   L e s z e k   S .   Cz a r n e c k i ,   I n s t a n t a n e o u s   r e a c t i v e   p o w e r   p - q   t h e o r y   a n d   p o w e r   p r o p e r t i e s   o f   t h r e e   p h a s e   s y s t e m s ,   I E E E   T r a n s .   o n   P o we r   D e l i v e r y ,   v o l . 2 1 ,   n o . 1 ,   J a n . 2 0 0 6 ,   p p . 3 6 2 - 3 6 7 .   [ 1 3 ]     M .   K a z m i e r k o w s i ,   L . M a l e s a n i ,   Cu r r e n t   c o n t r o l   t e c h n i q u e s   f o r   t h r e e   p h a s e   v o l t a g e   s o u r c e   P W M   c o n v e r t e r s :   A   s u r v e y ,   I E E E   T r a n s .   o n   I n d u s t r i a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l . 4 5 ,   n o . 5 ,   p p . 6 9 1 - 7 0 3 .   [ 1 4 ]   A n s h u m a n   S h u k l a ,   A r i n d a m   G h o s h   a n d   A i n a s h   J o s h i ,   H y s t e r e s i s   c u r r e n t   c o n t r o l   o p e r a t i o n   o f   f l y i n g   c a p a c i t o r   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   a n d   i t s   a p p l i c a t i o n   i n   s h u n t   c o m p e n s a t i o n   o f   d i s t r i b u t i o n   s y s t e m ,   I E E E   T r a n s   o n   P o we r   D e l i v e r y ,   v o l . 2 2 ,   n o . 1 ,   J a n 2 0 0 7 .   [ 1 5 ]   J . R. V a z q u e z   &   P . S a l m e r o n ,   T h r e e   p h a s e   a c t i v e   p o w e r   f i l t e r   u s i n g   n e u r a l   n e t w o r k ,   1 0 t h   M e d i t e r r a n e a n   E l e c t r o t e c h n i c a l   Co n f e r e n c e ,   M e l e c o n   2 0 0 0   v o l . I I I ,   p p . 9 2 4 - 9 2 7 .   [ 1 6 ]     J . R. V a z q u e z   &   P . S a l m e r o n ,   A c t i v e   p o w e r   f i l t e r   c o n t r o l   u s i n g   n e u r a l   n e t w o r k   t e c h n o l o g i e s ,   I E E   P r o c . - E l e c t r . P o we r   A p p l i . ,   v o l . 1 5 0 ,   n o . 2 ,   M a r c h   2 0 0 3 .   [ 1 7 ]   Ch u e n   C h i e n   L e e ,   F u z z y   l o g i c   i n   c o n t r o l   s y s t e m s :   F u z z y   l o g i c   c o n t r o l l e r -   P a r t - 1 ,   I E E E   T r a n s .   o n   S y s t e m s ,   M a n   a n d   Cy b e r n e t i c s ,   v o l . 2 0 ,   n o . 2 ,   M a r c h / A p r i l ,   1 9 9 0 .   [ 1 8 ]   S . K . J a i n ,   P . A g r a w a l   a n d   H . O . G u p t a ,   F u z z y   l o g i c   c o n t r o l l e d   s h u n t   a c t i v e   p o w e r   f i l t e r   f o r   p o w e r   q u a l i t y   i m p r o v e m e n t ,   I E E   p r o c e e d i n g s   i n   E l e c t r i c a l   P o we r   A p p l i c a t i o n s ,   v o l . 1 4 9 ,   n o . 5 ,   S e p t . 2 0 0 2 .       B i b l i o g r a p h y   o f   a u t h o r s           M r i d u l   J h a   r e c e i v e d   h i s   Ba c h e l o r s   i n   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g   f r o m   S h r i   S h a n k a r a c h a r y a   Co l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g   &   T e c h n o l o g y ,   Bh i l a i ,   I n d i a   i n   2 0 0 8 .     C u r r e n t l y   h e   i s     l e c t u r e r   i n   t h e   d e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   R. C. E . T . ,   Bh i l a i ,   I n d i a   a n d   p e r s u i n g   h i s   M a s t e r s   i n   E n g i n e e r i n g   ( P o w e r   E l e c t r o n i c s )   f r o m   R. C. E . T . ,   Bh i l a i ,   I n d i a .   H i s   c u r r e n t   r e s e a r c h   i n t e r e s t s   i n c l u d e   p o w e r   c o n v e r t r e s ,   a c t i v e   f i l t e r i n g ,   p o w e r   c o n d i t i o n i n g ,   n e u r a l   n e t w o r k   a n d   f u z z y   l o g i c   b a s e d   c o n t r o l l e r   d e s i g n   f o r   E l e c t r i c a l   d r i v e s .             S . P .   D u b e y   r e c e i v e d   h i s   Ba c h e l o r s   i n   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   f r o m   G o v t .   E n g i n e e r i n g   c o l l e g e   n o w   N a t i o n a l   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y   Ra i p u r ,   I n d i a   i n   1 9 9 5 .   H e   c o m p l e t e d   h i s   M a s t e r s   i n   E n g i n e e r i n g   ( P o w e r   A p p a r a t u s   a n d   E l e c t r i c a l   D r i v e s )   f r o m   I n d i a n   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y   Ro o r k e e ,   Ro o r k e e ,   I n d i a   i n   2 0 0 0 .   H e   o b t a i n e d   P h . D .   d e g r e e   f r o m   Bi r l a   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y   a n d   S c i e n c e ,   P i l a n i ,   I n d i a   i n   2 0 0 6 .   H e   w o r k e d   a s   L e c t u r e r   f o r   s i x   y e a r s   a n d   a s   A s s i s t a n t   P r o f e s s o r   f o r   o n e   y e a r   i n   t h e   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g   G r o u p   a t   Bi r l a   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y   a n d   S c i e n c e ,   P i l a n i   a n d   a s   a n   A s s i s t a n t   P r o f e s s o r   i n   t h e   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   I n d i a n   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y   Ro o r k e e ,   I n d i a .   Cu r r e n t l y   h e   i s   P r o f e s s o r   i n   t h e   d e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   R . C. E . T . ,   Bh i l a i ,   I n d i a .   H i s   c u r r e n t   r e s e a r c h   i n t e r e s t s   i n c l u d e   p o w e r   c o n v e r t e r s ,   a c t i v e   f i l t e r i n g ,   p o w e r   c o n d i t i o n i n g ,   A a n d   D d r i v e s ,   n e u r a l   n e t w o r k   a n d   f u z z y   l o g i c   b a s e d   c o n t r o l l e r   d e s i g n   f o r   E l e c t r i c a l   d r i v e s ,   G e n e t i c   A l g o r i t h 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   L f i l t e r   d e s i g n .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.