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.   9 ,   No .   2 J u n 2 0 1 8 ,   p p .   829 ~ 8 3 8   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v9 . i 2 . pp 8 2 9 - 838          829       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JP E DS   Uncert a in  D C - DC   Z eta Con v er ter  Contro   in Conv ex  P o ly tope M o del Ba sed o n LM I Appro a ch       H a f ez   Sa rk a w i 1 Yo s hito   O h t a 2   1, 2 De p a rtm e n o f   A p p li e d   M a t h e m a ti c s an d   P h y sic s,  K y o to   Un iv e rsity ,   Ja p a n   1 F a c u lt y   o f   El e c tro n ics   a n d   Co m p u ter E n g in e e ri n g ,   Un iv e rsiti   T e k n ik a M a la y sia   M e la k a ,   M a la y sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   2 1 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   J an   2 2 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Feb   7 ,   2 0 1 8       d c - d c   z e ta   c o n v e rter  is   a   s w it c h   m o d e   dc - d c   c o n v e rter   th a c a n   e it h e ste p - u p   o ste p - d o w n   d c   in p u v o lt a g e .   In   o rd e to   re g u late   th e   d c   o u t p u t   v o lt a g e ,   a   c o n tro su b sy ste m   n e e d to   b e   d e p lo y e d   f o th e   d c - d c   z e ta  c o n v e rter.  T h is  p a p e p re se n ts  t h e   d c - d c   z e ta  c o n v e rter  c o n tro l .   Un li k e   c o n v e n ti o n a d c - d c   z e ta  c o n v e rter   c o n tro w h ich   p r o d u c e a   c o n tro ll e b a se d   o n   th e   n o m in a l   v a lu e   m o d e l,   w e   p ro p o se   a   c o n v e x   p o ly to p e   m o d e o f   th e   d c - d c   z e ta   c o n v e rter  w h ich   tak e in to   a c c o u n t   p a ra m e ter  u n c e rtain ty .   A   li n e a m a tri x   in e q u a li ty   (L M I)  is  f o rm u late d   b a s e d   o n   th e   li n e a q u a d ra ti c   re g u lato (L QR)  p ro b lem   to   f in d   th e   sta te - f e e d b a c k   c o n tro ll e f o th e   c o n v e x   p o ly t o p e   m o d e l.   S im u latio n   re su lt a re   p re se n te d   t o   c o m p a re   th e   c o n tr o p e rf o rm a n c e   b e tw e e n   th e   c o n v e n ti o n a L QR  a n d   th e   p ro p o se d   L M b a se d   c o n tro l ler  o n   th e   d c - d c   z e ta  c o n v e rter.  F u rth e rm o re ,   th e   re d u c ti o n   tec h n i q u e   o f   th e   c o n v e x   p o ly to p e   is  p ro p o se d   a n d   it s ef fe c is  in v e st ig a ted .     K ey w o r d :   C o n tr o l d u t y - r atio     C o n v ex   p o l y to p   Dc - d ze ta  co n v er ter     L MI     L Q R   P ar am eter   u n ce r tai n t y   Co p y rig h ©   201 8   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 :   Haf ez   Sar k a w i,    Dep ar t m en t o f   A p p lied   Ma th e m atic s   an d   P h y s ics,   K y o to   Un i v er s it y ,   Yo s h id ah o n m ac h i,  Sa k y o - k u ,   6 0 6 - 8 5 0 1   Ky o to ,   J ap an .   E m ail:  h af ez @ u te m . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N     I n   m o d er n   w o r ld   n o w ad a y s ,   e lectr o n ic  eq u ip m e n ca n   b f o u n d   al m o s e v er y w h er e.   T h is   elec tr o n ic  eq u ip m e n u s u all y   o p er ates  u s in g   d v o lta g o r   cu r r e n t.  D if f er en t   elec tr o n ic  eq u ip m e n t   n o r m al l y   w ill   u s e   d if f er e n d v o ltag v a lu e.   I n   o r d e r   to   p r o d u ce   th d esire d   d v o ltag v alu e,   d c - d co n v er ter   n ee d s   to   b d ep lo y ed .   T h er ar s ev er al  d c - d co n v er ter   to p o lo g ies  t h at   ca n   s tep - u p   o r   s tep - d o w n   in p u v o lta g n a m el y   b u ck - b o o s t,  s ep ic,   c u k ,   an d   z eta   w it h   v ar io u s   ap p licatio n s   [ 1 - 5] .   Ou o f   t h ese   to p o lo g ie s ,   t h later   h a s   t h e   least a tte n tio n   g iv e n   [ 6 ]   an d   th is   m o ti v ates t h a u th o r s   to   ex p lo r th is   to p o lo g y   f o r   th is   p ap er .   P r ev io u s   r esear ch   o n   th d c - d ze ta  co n v er ter   h av b ee n   p r e s en ted   in   [ 6 - 1 6 ] .   T o   r eg u late  o r   s tab ilize  th co n v er ter ,   d i f f er e n t y p es   o f   co n tr o ller s   ar u s ed   s u c h   as  p r o p o r tio n al - in teg r al   ( P I )   [ 6 - 9 ] ,   p r o p o r tio n al - in te g r al - d er i v ativ e   ( P I D)   [ 10 , 11 ] ,   lead   co m p e n s ato r   [ 11 ] ,   ad ap tiv [ 12 - 14 ]   an d   s tate - f e ed b ac k   [ 1 5 ,1 6 ] .   I n   ad d itio n ,   [ 1 6 ]   s h o w s   t h co m p ar is o n   o f   t h p er f o r m an ce   b et w ee n   P I   a n d   s tate - f ee d b ac k   co n tr o ller s .   A l th o u g h   [ 6 - 1 6 ]   p r o p o s ed   d if f er en t y p e s   o f   co n tr o ller s   f o r   th d c - d ze ta  co n v er ter   v o lta g r eg u lat io n ,   o n th i n g   th e y   s h ar in   co m m o n   th at  is   all  o f   th e m   m o d el  th eir   d c - d ze ta   co n v er ter   in   n o m in al  v alu w h ic h   m ea n   th e y   d o   n o t ta k i n to   ac co u n t th p o s s i b le  u n ce r tai n t y   in   t h p ar a m et er .   T o   co p e   w i th   t h u n ce r tain t y   in   th p ar a m eter ,   w e m p lo y   co n v ex   p o l y to p m o d el  f o r   th d c - d ze ta  co n v er ter .   W tak in to   a cc o u n t h p ar a m eter   u n ce r tai n t y   ar i s in g   f r o m   in p u v o lta g e   an d   l o ad   r esis tan ce   w h ic h   ar th e   p r i m ar y   s o u r c o f   u n ce r tai n t y   f o r   t h d c - d ze ta  co n v er ter .   Ot h er   w o r k s   [ 1 8 ,1 9 ]   c o n s id er   p ar am eter   u n ce r tai n t y   in   t h eir   m o d el  b u th e y   u s o th er   co n v er ter   to p o lo g y   w h ich   i s   d c - d b o o s co n v er ter   [1 8 ,1 9 ]   an d   d c - d b u ck   co n v er ter   [1 8 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   2 J u n 2 0 1 8   :   829     838   830   As  f o r   th co n tr o p ar o f   th d c - d ze ta  co n v er ter ,   alth o u g h   [ 1 5 ,1 6 ]   im p le m e n ted   s ta te - f ee d b ac k   co n tr o l,  th e y   u s t h co n v en tio n al  L Q R   p r o b le m .   T h co n v en tio n al  L Q R   ap p r o a ch   d ea ls   w it h   th e   o p tim izatio n   o f   co s f u n cti o n   o r   p e r f o r m a n ce   in d e x .   T h is   co n v e n tio n a L Q R   m et h o d   p r o d u ce s   o p tim a l   p er f o r m a n ce   i f   th s y s te m   o p er ates  in   n o m i n al  co n d itio n .   Ho w e v er ,   w h e n   th o p er atin g   co n d itio n   c h a n g e   d u e   to   u n ce r tai n t y   o f   th s y s te m ,   t h p er f o r m a n ce   d eter io r ates.   I n   t h is   p ap er ,   w p r o p o s L MI   b ased   co n tr o ller   d esig n   m et h o d   th at   ca n   co p w i th   p ar am ete r   u n ce r tai n tie s   in   t h d c - d ze ta  co n v er ter .   I n   [ 1 7 - 19 ] ,   th ey   p r o p o s ed   d esig n   m eth o d   f o r   s tate - f ee d b ac k   co n tr o b ased   o n   L MI   ap p r o ac h   b y   f o r m u lat in g   a n   L MI   f o r   th H∞  f u zz y   [ 1 7 ] ,   L QR   p r o b lem   [ 1 8 ] ,   an d   d er iv in g   a   n e w   L MI   al g o r ith m   [ 1 9 ]   to   f i n d   t h s tate - f ee d b ac k   g ai n .   Ho w e v er ,   t h d c - dc -   c o n v er ter   i s   co n f i n ed   to   b o o s co n v er ter   [ 1 8 ,1 9 ]   o r   b u ck   co n v er ter   [ 1 7 ,1 8 ] .   W d if f er en tiate   o u r   r esear ch   in   t w o   p o in ts   o f   v ie w .   Firstl y ,   a   b o o s co n v er ter   ca n   o n l y   s tep - u p   an d   a   b u ck   co n v er ter   ca n   o n l y   s tep - d o w n   i n p u v o lta g w h er ea s   a   ze ta  co n v er ter   ca n   o p er ate  in   b o th   w a y s .   T h u s ,   t h co n tr o p r o b lem   f o r   ze ta  co n v er ter   h as  to   d ea w ith   lar g e   u n ce r tai n t y   ca u s ed   b y   t h t wo   o p e r atio n s   ( s tep - u p /s tep - d o w n ) .   Ou r   co n tr ib u t io n   is   w i n v e s ti g ate  th d c - d ze ta  co n v er ter   r esp o n s es  in   la r g u n ce r tai n t y   in   s u ch   w a y   th at  th er i s   tr an s itio n   o f   o p er atio n   m o d f r o m   s tep - d o w n   to   s tep - u p   m o d w h ic h   h as  n e v er   b ee n   in v e s tig ated   to   th b est  o f   th a u th o r s '   k n o w led g e.   Seco n d l y ,   w i n v e s ti g ate  t h e   r ed u ctio n   o f   co n s er v at is m   i n   co n tr o p er f o r m a n ce   w h en   t h s y s te m   u n ce r tain t y   is   d escr ib ed   b y   s m aller   co n v e x   p o l y to p e.   B y   th i s   w a y ,   w ca n   v er i f y   t h r elatio n   o f   co n v e x   p o ly to p e   r ed u ctio n   w it h   th co n s er v a tiv en es s   an d   th u s   t h p er f o r m a n c o f   th co n tr o ll er .   T h o th er   s ec tio n s   o f   t h is   p ap er   ar o r g an ized   as  f o llo w s .   Firstl y ,   i n   Sectio n   2 ,   we  s h o w   t h m o d eli n g   o f   t h d c - d ze ta  c o n v er ter   u n d er   p ar a m eter s   u n ce r tain t y .   Nex t,  i n   Sect io n   3 ,   w g i v L MI   b ased   f ee d b ac k   co n tr o s c h e m f o r m u latio n .   Af ter   t h at  i n   Se c tio n   4 ,   w p r ese n t h d esi g n   e x a m p les  to   ill u s tr ate  t h e   ad v an ta g es  o f   t h is   ap p r o ac h .   T h tr an s ien r esp o n s e s   h a v b ee n   s i m u lated   w it h   P SIM ®.  L ast l y   i n   Sectio n   5 ,   w g i v th s u m m ar y .       2.   M O DE L I N G   O F   T H E   DC - DC  Z E T CO NV E R T E WI T H   P ARAM E T E RS U N CE R T AIN T Y   T h dc - d ze ta  co n v er ter   cir c u it  is   s h o w n   in   Fi g u r 1 .   T h cir cu it  co n s i s ts   o f   t w o   ca p ac it o r s   ( C 1   a n d   C 2 ) ,   t w o   i n d u cto r s   ( L 1   a n d   L 2 ) ,   an   id ea d io d e,   d v o ltag s o u r ce   ( v g ) ,   r esis to r   ( R ) ,   an d   an   id ea s w itc h   ( S ) .   T h in ter n a r esi s ta n ce s   ar e   co n s id er ed   s m a ll  e n o u g h   s o   th e y   ca n   b n eg lecte d .   T h v o ltag e   ac r o s s   th ca p ac ito r s   ar d en o ted   as  v C1   an d   v C2 ,   an d   t h cu r r e n t h r o u g h   th i n d u c to r s   ar d en o ted   as  i L1   a n d   i L2 .   T h p u r p o s o f   th cir cu it  is   to   d r a w   p o w er   f r o m   t h d v o ltag s o u r ce ,   an d   s u p p l y   p o w er   to   th lo ad   at  a   lo w er / h ig h er   d v o ltag v al u e.   Fo r   o u r   w o r k ,   it  is   as s u m ed   t h at  th d c - d ze ta  co n v er ter   o p er ates  in   co n tin u o u s   co n d u ct io n   m o d ( C C M)   all  t h ti m e.             Fig u r 1 .   A   d c - d ze ta  co n v er t er   cir cu it       W ith   th s w itc h   b ein g   clo s ed   f o r   th ti m d an d   o p en   f o r   ( 1 - d ) T ,   th w eig h ted   av er a g o f   th eq u atio n   is     , 1 1 g o f f on o f f on v d B d B x d A d A x               ( 1 )     w h er x   is   th e   s tate  v ar iab les  w h ic h   is   x   co ( i L1 i L2 v C1 v C2 )   in   t h is   p ap er   w h ile  A   a n d   B   ar th s y s te m   an d   in p u m atr ice s ,   r esp ec tiv el y .   T h s u b s cr ip ts   on   an d   o ff   r ef er   t o   th in ter v als  d u r in g   w h ich   t h s w itc h   i s   clo s ed   an d   o p en ,   r esp ec tiv el y .   B y   a s s u m in g   t h at  th v ar iab les  a r ch an g ed   ar o u n d   s tead y - s t ate  o p er atin g   p o in t   ( lin ea r   s i g n al) ,   t h e   v ar iab les c an   n o w   b w r i tten   a s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Un ce r ta in   Dc - d Zeta   C o n ve r ter C o n tr o l:   LM I   A p p r o a ch   ( Ha fez   S a r ka w i)   831   , ~ , ~ , ~ g g g v V v d D d x X x                   ( 2 )     w h er X D ,   a n d   U   r ep r esen t   s tead y - s ta te  v a lu e s ,   an d   x ~ , d ~ ,   an d           r ep r ese n s m al s i g n al  v alu e s .   D u r in g   s tead y - s tate,   t h d er iv ativ e s   ( x )   an d   th s m all  s ig n al  v a lu e s   ar ze r o   w h ile  f o r   th s m a ll  s i g n al  a n al y s i s ,   th e   d er iv ativ e s   o f   t h s tead y - s tat co m p o n e n ar ze r o .   B y   c o n s id er in g   t h ab o v co n d iti o n s   an d   n eg lecti n g   n o n li n ea r   ter m s ,   s u b s ti tu t in g   ( 2 )   in to   ( 1 )   w ill  p r o d u ce   th s m al s ig n al  av er a g ed   m o d el  f o r   th d c - d ze ta   co n v er ter   as f o llo w s :     d B v B x A x d g ~ ~ ~ ~   w h er e        . ), 1 ( ), 1 ( 1 g o ff on g o ff on d o ff on o ff on V B B BV A A A B D B D B B D A D A A     I n   o r d er   to   o b tain   ze r o   s tead y - s tate  er r o r   b et w ee n   th e   r ef er en ce   v o ltag e,   V ref   an d   t h o u tp u v o ltag e,   v o ,   th m o d el  i s   a u g m e n ted   with   a n   ad d itio n a s ta te  v ar iab le  x int   w h ich   s ta n d s   f o r   t h i n t eg r al  o f   th e   o u tp u t   v o ltag er r o r     . ) ( in t dt v V x o r e f     T h s tate  v ec to r   f o r   th n e w   au g m e n ted   m o d el  is   n o w   w r i tten   as  x aug   co ( i L1 i L2 v C1 v C2 ,   x int )   w it h   th e   m atr ices d e f in ed   as  f o llo w s :     , 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 2 2 1 1 2 2 1 C R C C D C D L L D L D A aug   , 0 0 0 2 1 L D L D B aug        . 0 0 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 C V R D D L V D L V D B g g g aug d     T h u n ce r tai n t y   f o r   th d c - d ze ta  co n v er ter   i s   ca u s ed   w h e n   t h er is   v ar iat io n   i n   th cir c u it   p ar am eter s .   Si n ce   t h s y s te m   an d   in p u m atr ice s   d ep en d   o n   th u n ce r tain   p ar a m eter s ,   th e   n e w   e x p r ess io n   o f   th av er a g ed   m o d el  f o r   th d c - d ze ta  co n v er ter   w it h o u t e x te r n al  o u tp u t c a n   b w r it ten   a s     , ~ ) ( ~ ) ( ~ ) ( d p B x p A x aug d aug aug aug     w h er p   r ep r esen ts   th e   u n ce r t ain   p ar a m e ter s   v ec to r   d ef in ed   b y   p   =   [ p 1 , …, p n p ] ,   w h er n p   is   th e   n u m b er   o f   u n ce r tai n   p ar a m e ter s .   T h u n ce r tain   m atr ices  A a ug ( p )   an d   B d(aug) ( p )   ca n   b in cl u d ed   i n   co n v e x   p o l y to p e,   w h er th s et  { G 1 , …, G N co n s is t s   o f   th ex tr e m o f   th co n v e x   p o l y to p w h ich   co n ta in s   th i m a g es  f o r   all   ad m is s ib le  v al u es o f   p   N aug d aug G G Co p B p A ,..., )] ( ), ( [ 1 ) ( . 1 , 0 , : 1 1 i N i i i i N i G       ( 3 )     T h m o s s i g n i f ica n u n ce r tai n   p ar a m eter s   f o r   t h d c - d ze t co n v er ter   ar t h in p u v o lt ag V g   a n d   th r esis tiv lo ad   R .   Sin ce   t h a o u tp u o r   r ef er en ce   v o ltag V ref   is   co n s ta n t,  t h in p u v o lt ag V g   ca n   also   b e   r ef lecte d   u s i n g   d u t y - r atio   D ,   w h ic h   is   t h o n th at  w i ll  b u s ed   in s tead   o f   i n p u v o lta g V g .   T h in d u cto r s   an d   ca p ac ito r s   ar n o lik el y   to   b th ca n d id ate  b ec au s t h e y   ar n o co n n ec ted   to   ex ter n al  in p u t/o u tp u t.  I n   o r d er   to   d escr ib th co n v e x   p o l y to p o f   th u n ce r tain t y ,   ea c h   b lo ck   m u s d ep en d   lin ea r l y   o n   t h u n ce r tain   p ar am eter s .   Sin ce   A aug   a n d   B d(aug)   m atr ices  h a v n o n lin e ar   ter m s   o f   t h u n ce r tain   p a r a m eter s ,   t w o   n e v ar iab les  ar in tr o d u ce d   w h i ch   ar 1 /( 1 - D )   an d   D /( ( 1 - D ) 2 R )   to   m ee w it h   lin ea r   d ep en d en ce .   T h u s ,   t h u n ce r tai n   p ar a m eter   v ec to r   f o r   th d c - d ze ta  co n v er ter   ca n   b w r itte n   as   g v ~ Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   2 J u n 2 0 1 8   :   829     838   832   . 1 , 1 ) 1 ( , 1 1 , 2 R R D D D D p            ( 4 )   T h p ar am eter s   g i v en   b y   ( 4 )   d ef in t h u n ce r ta in   m atr ice s   A aug   an d   B d(aug) ,   w h ic h   ca n   b in clu d ed   i n   th e   co n v e x   p o l y to p ( 3 ) .         3.   L M I   B ASE F E E DB ACK   CO NT RO L   SCH E M E   F O RM UL AT I O N   Fo r   co n tr o llab le  s y s te m   w h en   all  th s tate s   ar ac ce s s ib le,   f ee d b ac k   o f   all  o f   t h s tate s   th r o u g h   a   g ain   m atr i x   ca n   b u s ed .   T h co n tr o l la w   u s ed   f o r   s tate - f ee d b ac k   is   [ 2 0 ] :     , ~ ~ aug x K u                  ( 5 )     w h er K   is   t h f ee d b ac k   g ai n   m atr i x .     T o   o p tim all y   co n tr o th co n tr o ef f o r w it h in   p er f o r m a n ce   s p ec if icatio n s ,   co m p en s ato r   is   s o u g h to   p r o v id co n tr o l e f f o r t f o r   in p u t th a m i n i m ize s   co s t f u n c ti o n /p er f o r m a n ce   in d e x   [ 2 1 ] :     , ~ ~ ~ ~ 0 dt u R u x Q x J w T aug w T aug                ( 6 )     w h er Q w   is   s y m m etr ic,   p o s itiv s e m id e f in ite  m a tr ix   a n d   R w   i s   s y m m etr ic,   p o s iti v d ef i n ite  m atr ix .     B y   s u b s t itu tin g   ( 5 )   in to   ( 6 ) ,   th co s t f u n ctio n   ca n   n o w   b w r i tten   as      . ~ ) ( ~ 0 dt x K R K Q x J aug w T w T aug               ( 7 )     Usi n g   tr ac o p er ato r   Tr ( . ) ,   th ab o v co s t f u n ctio n   is   eq u i v al en t to     0 ) ~ ~ ) (( dt x x K R K Q Tr J T aug aug w T w ), ) (( 0 P K R K Q Tr w T w       ( 8 )   w h er 0 0 ) ~ ~ ( dt x x P T aug aug is   d ef i n ite  p o s iti v s y m m etr ic  m atr i x   t h at  s ati s f ies     , 0 ~ ~ ) ( ) ( ) 0 ( ) 0 ( ) ( 0 0 ) ( T aug aug T aug d aug aug d aug x x K B A P P K B A     w h er ) 0 ( ~ aug x r ep r esen ts   t h i n itial c o n d itio n   o f   t h s ta te.     Def i n P   b y   th m atr i x   in eq u a lit y     . 0 ) ( ) ( ) ( ) ( I K B A P P K B A T aug d aug aug d aug     B ec au s 1 ~ ) 0 ( aug x ,   w h av e   . ) (( ) (( 0 P K R K Q Tr P K R K Q Tr w T w w T w     Hen ce   th m atr i x   P   g i v es a n   u p p er   b o u n d   f o r   th p er f o r m a n c o f   th f ee d b ac k   co n tr o l ( 5 ) .   I n   th i s   p ap er ,   it  is   in te n d ed   to   s o lv t h f ee d b ac k   g ai n   K   b y   m i n i m izi n g   li n ea r   o b j ec tiv f u n ctio n   u n d er   L MI   co n s tr ain t s .   Du t o   th ex is te n ce   o f   n o n lin ea r   t er m   ( m u ltip licatio n   o f   K   a n d   P )   in   ( 8 ) ,   f r o m   [ 2 2 ] ,   n e w   v ar iab le    Y   KP   i s   in tr o d u ce d   th u s   t h p r o g r a m   ca n   b r e w r itte n   as     ), ( ) ( m i n 2 / 1 1 2 / 1 , w T w w Y P R Y YP R Tr P Q Tr   s u b j ec t to   . 0 ) ( ) ( I B Y Y B PA P A T aug d T aug d T aug aug     Fu r t h er m o r e,   th n o n li n ea r   ter m   ) ( 2 / 1 1 2 / 1 w T w R Y YP R Tr   ca n   b r ep lace d   b y   s ec o n d   au x i liar y   v ar iab le  X     ) ( m i n X Tr X    s u b j ec t to   , 2 / 1 1 2 / 1 w T w R Y YP R X     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Un ce r ta in   Dc - d Zeta   C o n ve r ter C o n tr o l:   LM I   A p p r o a ch   ( Ha fez   S a r ka w i)   833   an d   b y   u s in g   Sc h u r s   co m p le m en t [ 2 3 ]     . 0 2 / 1 2 / 1 2 / 1 1 2 / 1 P R Y Y R X R Y YP R X w T w w T w     T h er ef o r e,   th co m p lete  L MI   f o r m u latio n   o f   t h L QR   p r o b lem   is     ), ( ) ( m i n , , X Tr P Q Tr w X Y P               ( 9 )     s u b j ec t to       , 0 ) ( ) ( I B Y Y B PA P A T aug d T aug d T aug aug                       ( 1 0 )     . 0 , 0 2 / 1 2 / 1 P P R Y Y R X w T w                                  ( 1 1 )     T h is   L MI   f o r m u latio n   ca n   b ex ten d ed   to   in cl u d t h s y s te m   w i th   u n ce r tai n   p ar a m e ter   in   ( 4 )   b y   r ep lacin g   t h e   n o m i n al  m atr ices  A aug   a n d   B d(aug)   in   ( 1 0 )   w i th   all  t h m atr ices   co r r es p o n d   to   v er tices  o f   th p o ly to p A aug(i)   an d   B d(aug_i)   d ef i n ed   in   ( 3 )   o f   w h ic h   ca n   b w r itte n   as f o llo w     . 0 ) _ ( ) _ ( ) ( ) ( I B Y Y B PA P A T i aug d T i aug d T i aug i aug   ( 1 , …, n )                     ( 1 2 )     I is   w o r th   to   h ig h li g h h er th at  th s o l u tio n   o f   ( 1 2 )   w i ll  p r o d u ce   c o m m o n   m atr i x   P   th at  s atis f ie s   ( 1 2 )   at  all  th v er tices  o f   t h co n v e x   p o l y to p e.   On ce   t h i s   m i n i m izatio n   u n d er   co n s tr a in ts   is   s o l v ed ,   th e   o p tim a L QR   co n tr o ller   ca n   b r ec o v er ed   b y   K   YP 1 .   Si n ce   P   s atis f ie s   ( 1 2 ) ,   th is   o p ti m al  f ee d b ac k   g ain   K   w il l e n s u r t h q u ad r atic  s ta b il it y   o f   t h clo s ed   lo o p   s y s te m .       4.   DE S I G E XAM P L E   T o   s ee   th ad v an ta g es  o f   o u r   ap p r o ac h ,   w g iv d esi g n   ex a m p le  in   t h is   s ec tio n .   Fo r   th d c - d ze ta  co n v er ter   cir c u it  s h o w n   in   Fi g u r 1 ,   t h p ar a m e ter s   ar tab u l ated   in   T ab le  1 .   Fro m   [ 1 5 ] ,   th in p u v o lta g V g th o u tp u t v o lta g V o   an d   th d u t y - r atio   D   ar r elate d   b y     D D V V g o 1                 ( 1 3 )     E q u atio n   ( 1 3 )   is   th g ain   ( o u t p u to   in p u r atio )   f o r   th d c - d ze ta  co n v er ter .   Fo r   0   D   0 . 5 ,   th co n v er ter   w il s tep - d o w n   t h i n p u t   v o lta g v g   w h ile  f o r   0 . 5   D   1 ,   t h s tep - u p   o p er atio n   w i ll  ta k e   p lace .   B y   s o lv i n g   f o r   D   in   ( 1 3 ) ,   th is   w o u ld   p r o d u ce   D   0 . 3 7 5   ( f o r   V g   =   1 5   V)   an d   D   0 . 6   ( V g   6   V) .   T h is   is   o n o f   o u r   r esear ch   co n tr ib u tio n   w h er w i n v e s ti g ate  th s y s te m s   r esp o n s d u r in g   t h tr an s itio n   o f   o p er atio n   b et w ee n   s tep - d o w n   ( D   =   0 . 3 7 5 )   an d   s tep - u p   ( D   0 . 6 )   o p er atio n .   I n   T ab le  1 ,   th n o m i n al  v al u V g   1 5   V,   th u s   t h i s   i m p lies   t h n o m i n al  v al u f o r   th d u t y - r atio   D   0 . 3 7 5 .   On   t h o t h er   h an d ,   s in ce   n o m i n al  v al u f o r   th e   r esis ti v lo ad   is   R   1 . 5   ,   th e   co r r esp o n d in g   n o m in a l v al u f o r   th lo ad   cu r r en t is  I o   6   A.       T ab le  1 T h d c - d ze ta  co n v er ter   p ar am eter s .   P a r a me t e r   V a l u e   N o mi n a l   v a l u e   v g   [ 6 ,   1 5 ]   V   1 5   V   V o ( V r e f )   9   V   -   R   [ 1 . 5 ,   3 ]     1 . 5     C 1 /C 2   1 0 0 / 2 0 0   μF   -   L 1 /L 2   1 0 0 / 5 5   μH   -   V M   1   V   -   f   1 0 0   k H z   -     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   2 J u n 2 0 1 8   :   829     838   834       Fig u r 2 .   P SIM ® si m u latio n   d iag r a m   f o r   th d c - d ze ta  co n v er ter   w it h   s tate - f ee d b ac k   co n tr o ller .                              D                                     D     Fig u r 3 .   T h n e w   co o r d in ates   f o r   th u n ce r tai n   p ar a m eter s   t o   tig h te n   t h co n v e x   p o l y to p o f   u n ce r tain t y .       T ab le  2 .   T h r ed u ce d   o r d er   o f   u n ce r tai n   p ar a m eter   v ec to r s   ( eig h t v er tice s )   f o r   th co n v e x   p o ly to p o f   u n ce r tai n t y .   U n c e r t a i n   p a r a me t e r   v e c t o r   p 1   =   [ 0 . 3 7 5 ,   1 . 6 ,   0 . 9 6 ( 0 . 3 3 ) ,   0 . 3 3 ]   p 2   =   [ 0 . 3 7 5 ,   1 . 6 ,   0 . 9 6 ( 0 . 6 7 ) ,   0 . 6 7 ]   p 3   =   [ 0 . 5 2 ,   1 . 9 7 ,   1 . 7 8 ( 0 . 3 3 ) ,   0 . 3 3 ]   p 4   =   [ 0 . 5 2 ,   1 . 9 7 ,   1 . 7 8 ( 0 . 6 7 ) ,   0 . 6 7 ]   p 5   =   [ 0 . 5 2 ,   2 . 0 1 ,   1 . 7 8 ( 0 . 3 3 ) ,   0 . 3 3 ]   p 6   =   [ 0 . 5 2 ,   2 . 0 1 ,   1 . 7 8 ( 0 . 6 7 ) ,   0 . 6 7 ]   p 7   =   [ 0 . 6 ,   2 . 5 ,   3 . 7 5 ( 0 . 3 3 ) ,   0 . 3 3 ]   p 8   =   [ 0 . 6 ,   2 . 5 ,   3 . 7 5 ( 0 . 6 7 ) ,   0 . 6 7 ]       T h s i m u la tio n   d iag r a m   f o r   th d c - d ze ta  co n v er ter   is   s h o w n   in   Fi g u r 2 .   T h s im u lat io n   is   d o n e   u s i n g   P SIM ®  s o f t w ar e.   A s   s h o w n   i n   t h f ig u r e,   t h r esi s tiv e   lo ad   R   is   v ar ied   b y   m ea n s   o f   v o ltag e - co n tr o lled   s w itc h .   Vo lta g a n d   cu r r e n s en s o r s   ar d ep lo y ed   to   f ee d b ac k   t h v o lta g an d   cu r r e n at   ea c h   ca p ac ito r   an d   in d u cto r ,   r esp ec tiv el y .   T h er is   limiter   in   s er ies  w it h   t h co n tr o d u t y - r at io   lin to   li m it  th e   m ag n it u d to   1 .   T h is   is   to   m i m ic  t h ac tu al  l i m it o f   t h co m p ar ato r .     1 .     T h w eig h m atr ices  Q w   a n d   R w   ar s elec ted   as  f o llo w s     . 1 , 10 5 0 0 0 0 0 10 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 1 0 0 0 0 0 0 6 4 4 w w R Q     2 .     T h cr iter ia  f o r   t h s elec tio n   o f   t h ese  w eig h t   m atr ices  ar e   s u ch   t h at  i n te g r al  ac tio n   i s   e n f o r ce d   an d   th at  t h co n tr o d u t y - r atio   r i p p le  is   lo w er   th a n   2 0 o f   t h P W r am p   a m p li tu d V M   to   av o id   n o n li n ea r   b eh a v io r   o f   th P W cir cu itr y   [ 24 , 25 ].   I n   th i s   p ap er ,   w co n s tr u cted   tw o   co n v ex   p o l y to p es  o f   u n ce r tain t y   f o r   th d c - d ze ta  co n v er ter .   Fo r   th f ir s p o ly to p e,   w co n s tr u cted   th e m   b ased   o n   h y p er - r e ctan g u lar   b o u n d ed   b y   m i n i m u m   a n d   m ax i m u m   v alu o f   th u n ce r tai n   p ar a m e ter s .   T h er a r f o u r   u n ce r tai n   p ar am eter s   ( d ef in ed   in   ( 4 ) ) ,   th u s   t h er is   s ix teen   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Un ce r ta in   Dc - d Zeta   C o n ve r ter C o n tr o l:   LM I   A p p r o a ch   ( Ha fez   S a r ka w i)   835   v er tices ( co o r d in ate)   f o r   th f i r s t c o n v ex   p o l y to p o f   u n ce r tain t y .   O n   t h o th er   h a n d ,   f o r   t h s ec o n d   p o l y to p e,   w p r o p o s ed   tig h ter   p o ly to p to   r e d u ce   th co n s er v a tiv e n es s   w h ic h   is   o n o f   t h ai m   o f   th is   p ap er .   T h p r o ce d u r f o r   tig h ten i n g   th e   p o ly to p is   d ep icted   in   Fig u r 3 .   W e   co n s tr u cted   th t an g e n t s   o f   th t w o   ex tr e m e   p o in ts   a n d   f o u n d   th e   in ter s ec tio n   o f   th e   tan g e n ts .   T h is   p r o ce d u r w ill   p r o d u ce   eig h t   v er tice s   f o r   th e   co n v e x   p o l y to p o f   u n ce r tain t y   as s h o w n   i n   T ab le  2 .   B y   s o l v in g   ( 9 ) ,   ( 1 0 ) ,   an d   ( 1 1 ) ,   th co n v e n tio n al  L Q R   co n tr o ller   f ee d b ac k   g ai n   v ec to r   K L QR   w ill   b e   p r o d u ce d ,   w h er ea s   s o l v in g   ( 9 ) ,   ( 1 1 ) ,   an d   ( 1 2 )   w i ll  y ield   t h f ee d b ac k   g ai n   v ec to r s   f o r   L M I   b ased   co n tr o ller   d en o ted   as  K LMI16   ( s i x tee n   v er tices),   an d   K LMI8   ( ei g h v er tic es).   W u s L MI   s o lv er   i n   M atlab ®  [ 2 6 ]   ca lled   min cx   w h ic h   is   b a s ed   o n   b ar r ier   f u n ctio n   o f   t h i n ter io r - p o in m et h o d   to   f in d   K LMI16   a n d   K LMI8 .   T h f ee d b ac k   g ain   v ec to r s   f o r   K LQR K LMI16 ,   an d   K LMI8   ar     K LQR   = [ - 0 . 0 6 7 3   - 0 . 0 4 4 1   - 0 . 0 6 6 1   - 0 . 1 8 7 6   2 2 3 6 . 1 ] ,   K LMI16   = [ - 0 . 3 7 5 5   - 0 . 0 7 0 1   - 0 . 1 5 8 8   - 0 . 3 4 0 8   2 2 2 6 . 4 ] ,   K LMI8   = [ - 0 . 2 5 3 1   - 0 . 0 4 5 0   - 0 . 1 7 3 6   - 0 . 3 5 5 1   2 2 4 0 . 1 ] .     Du r in g   t h n o m in a co n d itio n   w h er D   0 . 3 7 5   o r   V g   1 5   V ,   th r esp o n s es  f o r   th o u tp u v o ltag v o   an d   th lo ad   cu r r e n i o   ar s h o w n   i n   Fi g u r 4 .   A t h i s   n o m i n al  co n d itio n ,   w h en   th er i s   n o   p er tu r b atio n ,   th e y   h av e   n o m i n al  v o   =   9   a n d   i o   6   A .   A t   t   0 . 5   m s ,   t h r esis ti v lo ad   R   i s   s w itc h ed   to   3     w h ich   is   th e   m ax i m u m   lo ad   allo w ed   in   th d esig n ,   w h ile  at  t   3   m s ,   r esis ti v lo ad   R   is   s w itc h ed   b ac k   to   1 . 5   .   T h is   co r r esp o n d   to   lar g lo ad   cu r r en i o   d e v iatio n   o f   ± 3   A   o r   eq u i v alen t to   ± 3 0 0 %.  A lt h o u g h   t h er ex is t s   lar g lo ad   cu r r en p er tu r b atio n   i o ,   all  t h co n tr o ller s   ca n   r eg u late  th e   o u tp u v o lta g v o .   Fro m   th e   o u t p u v o lta g v o   f i g u r e,   ei th er   at  t   0 . 5   m s   o r   t   3   m s ,   o u t   o f   th e   t h r ee   co n tr o ller s ,   th e   K LQR   p r o d u ce s   th e   b est  p er f o r m a n ce   in   ter m   o f   least  o v er s h o o ( th m ag n it u d is   al m o s th s a m e   w it h   K LMI8   t h o u g h )   an d   th s h o r test   s ettli n g   ti m e   ( ass u m t h s y s te m   s ta y s   at   ± 5 o f   th o p er atin g   p o in t ) .   A s   f o r   th co m p ar is o n   b e t w ee n   L MI   b ased   co n tr o ller s   K LMI16   a n d   K LMI8 ,   t h later   p r o d u ce s   s u p er io r   p er f o r m an ce   f o r   b o th   o v er s h o o t   an d   s ettli n g   t i m e.   T h is   s h o w s   th at  t ig h te n i n g   t h e   co n v e x   p o l y to p h as  r ed u ce d   th co n s er v ati v en e s s   a n d   s i g n if ica n tl y   i m p r o v ed   th r esp o n s o f   th d c - d ze ta  co n v er ter .   On   th o th er   h a n d ,   th n o n - n o m in al  co n d it io n   o cc u r s   w h e n   th in p u v o ltag v g   d r o p   b y   6 0 ( 9   V)   to   s ettle  at  6   as  s h o w n   i n   Fi g u r 5 .   B y   s o l v i n g   f o r   D   i n   ( 1 5 ) ,   th is   i m p l y   t h at  d u r in g   n o n - n o m i n al  co n d it io n ,   th d u t y - r atio   D   0 . 6 .   Fi g u r 6   s h o w s   th r e s p o n s d u r in g   th n o n - n o m in al  co n d itio n .   A s   s h o w n   i n   t h e   f i g u r e,   at  t   0 . 5   m s ,   th K LQR   p r o d u ce s   th lea s o v er s h o o f o r   o u tp u v o lta g v o   a s   co m p ar ed   to   th o th er   t w o   co n tr o ller s   b u th d o w n   s id is   th at  th o u tp u v o lta g v o   h as  v er y   h i g h   o s cillatio n .   F u r th er m o r e,   at  t   =   3   m s ,   its   o u tp u v o lta g v o   a n d   th l o ad   cu r r en i o   r esp o n s e s   d eter io r ate  in   s u ch   w a y   t h at  t h e y   d o   n o   r etu r n   to   th e ir   o p er atin g   p o in t.  Ho w e v er ,   th i s   is   n o t h ca s f o r   th L MI   b ased   co n tr o ller s .   B o th   th co n tr o ller s   ca n   co p w it h   th e   lar g lo ad   cu r r en p e r tu r b atio n   o f   eit h er   - 3 0 0 o r   +3 0 0 w h er th e   o u tp u v o lt ag v o   a n d   t h lo ad   cu r r en t   i o   ar s u cc ess f u ll y   r et u r n   to   t h eir   o p er atin g   p o i n al th o u g h   t h o v er s h o o a n d   s ett lin g   ti m e   ar b i t   h ig h er   co m p ar ed   to   t h o s d u r i n g   n o m i n al  co n d itio n .   As  ex p ec ted   also ,   th e   r ed u ctio n   in   th co n v e x   p o l y to p p r o d u ce s   b etter   co n tr o ller   p e r f o r m a n ce .   W h av s h o w n   t h r esp o n s e s   b o th   u n d er   n o m i n al  an d   n o n - n o m in a co n d itio n   w h en   s u b j ec ted   to   lar g p er tu r b atio n .   Ne x t,  w w il s h o w   t h co n tr o d u t y - r at io   r esp o n s w h ich   i n d icate s   th co n tr o ef f o r th a t   n ee d s   to   b d o n to   r eg u late  th o u tp u v o lta g o f   th d c - d ze ta  co n v er ter .   Un d er   th n o m i n a co n d itio n   ( le f t   o f   Fig u r 7 ) ,   th co n tr o ef f o r ts   ar q u ite  m i n i m u m   at  b o th   in s ta n ce s   ( t   0 . 5   m s   an d       t   3   m s )   f o r   all  th r ee   co n tr o ller s .   As  f o r   th n o n - n o m i n al  co n d itio n   ( r i g h o f   Fi g u r 7 ) ,   lar g er   c o n tr o ef f o r ts   n e ed   to   b p r o d u ce d   at  t   0 . 5   m s   f o r   th s a m a m o u n o f   lo ad   cu r r en p er tu r b ati o n   o f   - 3 0 0 co m p ar ed   to   th n o m i n al  co n d itio n .   T h co n tr o d u ty - r atio   f o r   th K LQR   d eter io r ates  an d   at  t   3   m s   w h er it  ev en tu al l y   s a tu r at ed .   On   th co n tr ar y ,   f o r   th L MI   b ased   co n tr o ller ,   b o th   co n tr o l d u t y - r ati o   ca n   r et u r n   to   th e ir   o p er atin g   p o in t.              Fig u r 4 .   Ou tp u v o ltag ( le f t)   an d   lo ad   cu r r en t ( r ig h t)   r esp o n s e s   u n d er   n o m i n al  co n d itio n   f o r   K LQR   ( d ash ed   li n e) ,   K LMI16   ( d o tted   lin e)   an d   K LMI8   ( s o lid   li n e) .     T im e   ( s )   T im e   ( s )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   2 J u n 2 0 1 8   :   829     838   836       Fig u r 5 .   I n p u t v o lta g p er tu r b atio n   w h ic h   p r o d u ce s   th n o n - n o m i n al  co n d itio n .              Fig u r 6 .   Ou tp u v o ltag ( le f t)   an d   lo ad   cu r r en t ( r ig h t)   r esp o n s e s   u n d er   n o n - n o m i n al  co n d i tio n   f o r   K LQR   ( d ash ed   li n e) ,   K LMI16   ( d o tted   lin e)   an d   K LMI8   ( s o lid   li n e) .                        Fig u r 7 .   C o n tr o l d u t y - r atio   r esp o n s u n d er   n o m in al  ( le f t)   an d   n o n - n o m in al  ( r i g h t)   co n d itio n   f o r   K LQR   ( to p ) ,   K LMI16   ( m id d le)   an d   K LMI8   ( b o tto m )   s u b j ec t to   lo ad   cu r r en t p er tu r b atio n   o f   ± 3   A .       T h n ex t   i m p o r ta n cr iter ia  t h at  w w a n i n v est ig ate   is   th e   a m o u n o f   r ip p le  p r esen t   i n   t h co n tr o l   d u t y - r atio   s ig n al  b ec au s ce r tain   li m it  ( 2 0 %)  n ee d   to   b e   i m p o s ed   to   av o id   n o n lin ea r   ef f ec [ 2 4 , 2 5 ] .   A s   s h o w n   in   Fi g u r 7 ,   in   b o th   t h n o m i n al  an d   t h n o n - n o m in al  co n d itio n s ,   K LQR   p r o p ag ates  th lea s r ip p le  ( 9 . 6 an d   4 . 8 %,  r esp ec tiv el y )   f o llo w ed   b y   K LMI8   ( 1 9 an d   1 0 %,  r esp ec tiv el y )   a n d   th e   w o r s r ip p le  i s   b y   K LMI16   ( 2 8 an d   1 6 %,  r esp ec t iv el y )   o f   w h ic h   th f o r m er   co u ld   p o s es  n o n li n ea r   b eh av io r   in   P W cir cu itry   i f   i m p le m en ted   e x p er i m en ta ll y   b ec au s it   is   m o r th a n   2 0 %.   Si n ce   o u r   f o c u s   is   to   p r o v t h at  t h L MI   b ased   T im e   ( s )   T im e   ( s )   T im e   ( s )   4. 8%   9. 6%   16%   28%   10%   19%   T im e   ( s )   T im e   ( s )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Un ce r ta in   Dc - d Zeta   C o n ve r ter C o n tr o l:   LM I   A p p r o a ch   ( Ha fez   S a r ka w i)   837   co n tr o ller   is   b etter   th an   th co n v e n tio n al  L QR   co n tr o ller   es p ec iall y   w h e n   th s y s te m   i s   h i g h l y   u n ce r tai n ,   it  is   w o r th   to   m en t io n   t h at  b y   r ed u cin g   t h n u m b er   o f   v er tices   f o r   th co n v e x   p o l y to p e,   it s   p er f o r m a n ce s   n o o n l y   i m p r o v es  b u al s o   in cr ea s e s   t h s tab ilit y   m ar g i n   o f   t h s y s t e m   b y   r ed u ci n g   t h ch a n ce   o f   n o n li n ea r   b eh av io r   in   P W cir cu itr y .       5.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   h as  p r o p o s ed   d c - d ze ta  co n v er ter   co n tr o b as ed   o n   L MI   ap p r o ac h   b y   tak in g   ac co u n t   p ar am eter   u n ce r tai n t y .   Si m u la tio n   r esu lts   s h o w   t h at  th co n v en t io n al  L Q R   co n tr o ller   o n l y   p r o d u ce s   o p ti m al  r esu lt  d u r in g   t h n o m i n al  c o n d itio n   w h er ea s   t h p r o p o s ed   L MI   b ased   co n tr o ller   ca n   co p w i th   h i g h l y   u n ce r tai n   d c - d ze ta  co n v er te r .   Fu r th er m o r e,   th r ed u ct io n   o f   th co n v ex   p o l y to p n o o n l y   i m p r o v es  t h o u tp u v o ltag r esp o n s e,   b u a ls o   an d   m o r cr u ciall y   r ed u ce s   th e x is te n ce   o f   t h r ip p le  in   th co n tr o d u t y - r atio .       RE F E R E NC E S   [1 ]   D.  Ja y a h a r,   R.   Ra n ih e m a m a li n i,   a n d   K.  Ra t h n a k a n n a n ,   De sig n   a n d   Im p lem e n tatio n   o f   S in g le  P h a se   A C - DC  Bu c k - Bo o st  Co n v e rter  f o P o w e F a c to Co rre c ti o n   a n d   Ha rm o n ic  El i m i n a ti o n ,   In t .   J o u rn a Po w .   El e c .   Dr ive   S y s. ,   V o l.   7 ,   No .   3 ,   p p .   1 0 0 1 - 1 0 1 1 ,   S e p t .   2 0 1 6 .   [2 ]   S .   S .   Da sh   a n d   B .   Na y a k ,   Bu c k - Bo o st  Co n tr o o f   F o u Q u a d ra n Ch o p p e u si n g   S y m m e tri c a I m p e d a n c e   Ne t w o rk   f o A d ju sta b le S p e e d   Driv e ,   In t.   J o u rn a P o w.   El e c .   Dr ive   S y s. ,   Vo l.   5 ,   No .   3 ,   p p .   4 2 4 - 4 3 2 ,   F e b .   2 0 1 5 .   [3 ]   D.  S a ra v a n a n   a n d   M .   G o p in a t h ,   A   No v e P o w e F a c to C o rre c ti o n   M o d if ied   Bri d g e   L e ss - CUK   Co n v e rter  f o L ED   L a m p   A p p li c a ti o n s” ,   I n t.   J o u rn a Po w.   El e c .   Dr ive   S y s. ,   Vo l.   7 ,   No .   3 ,   p p .   8 8 0 - 8 9 1 ,   S e p t.   2 0 1 6 .   [4 ]   A .   P .   C.   Ra o ,   Y.  P .   Ob u les h ,   a n d   C.   S .   Ba b u ,   P o w e F a c to Co rre c ti o n   i n   T w o   L e g   In v e rter   F e d   BLDC  Driv e   Us in g   Cu k   Dc - Dc   Co n v e rter” ,   In t.   J o u r n a Po w.   El e c .   Dr ive   S y s. ,   V o l.   6 ,   No .   2 ,   p p .   1 9 6 - 2 0 4 ,   Ju n e   2 0 1 5 .   [5 ]   M .   Ou d d a   a n d   A .   Ha z z a b ,   P h o to v o lt a ic  S y ste m   w it h   S EP IC  Co n v e rter  Co n tro l led   b y   th e   F u z z y   L o g ic ,   In t.   J o u rn a P o w.   El e c .   Dr ive   S y s. ,   Vo l.   7 ,   No .   4 ,   p p .   1 2 8 3 - 1 2 9 3 ,   De c .   2 0 1 6 .   [6 ]   E.   V u t h c h h a y   a n d   C.   Bu n lak sa n a n u so r n ,   M o d e li n g   a n d   Co n tr o o f   a   Zeta   Co n v e rter” ,   in   Pr o c .   IEE In t .   P o w.   E lec .   Co n f . ,   2 0 1 0 ,   p p .   6 1 2 - 6 1 9 .   [7 ]   E.   V u t h c h h a y ,   C.   Bu n lak sa n a n u s o rn ,   a n d   H.  Hira ta,   Dy n a m i c   M o d e li n g   a n d   C o n tr o o f   a   Zeta   Co n v e rter” ,   in   Pro c .   IEE In t.   S y m.   o n   Co mm .   a n d   I n f o .   T e c h . ,   2 0 0 8 .   [8 ]   M .   M .   G a r g ,   Y.  V .   Ho te,  a n d   M .   K.  P a th a k ,   P Co n tr o ll e De sig n   o f   a   d c - d c   Zeta   Co n v e rter  f o S p e c if ic   P h a s M a rg in   a n d   Cr o ss - o v e F re q u e n c y ,   in   Pro c .   I EE 1 0 t h   Asi a n   C o n t.   Co n f. ,   2 0 1 5 ,   p p .   1 - 6.   [9 ]   B.   S i n g h ,   S .   S i n g h ,   a n d   G .   Bh u v a n w s wa ri,   A n a l y sis  a n d   De sig n   o f   a   Zeta   Co n v e rter  Ba se d   T h re e - P h a se   S w it c h e d   M o d e   P o w e S u p p ly ,   in   Pro c .   IE EE   4 th   I n t.   Co n f.   o n   Co mp .   In tel .   a n d   Co mm .   Ne tw o rk s ,   2 0 1 2 ,   p p .   5 7 1 - 5 7 5 .   [1 0 ]   R.   C.   V ier o ,   F .   B .   D.   Re is,   a n d   F .   S .   D .   Re is,   C o m p u tatio n a l   M o d e o f   th e   Dy n a m ic  Be h a v io o f   th e   Zeta   Co n v e rter  in   Disc o n ti n u o u s Co n d u c ti o n   M o d e ,   in   Pro c .   IEE 3 8 th   A n n u a C o n f.   o n   In d .   El e c .   S o c iety ,   2 0 1 2 ,   p p .   2 9 9 - 3 0 3 .   [1 1 ]   R.   C.   V iero   a n d   F .   S .   D.  Re is,   De sig n in g   Clo se d - L o o p   Co n tr o ll e rs  Us in g   a   M a tl a b ®  D y n a m i c   M o d e o f   th e   Zeta   Co n v e rter i n   DCM”,   in   Pro c .   IE E 1 0 th   I n t.   Co n f.   o n   I n d .   A p p s. ,   2 0 1 2 ,   p p .   1 - 8.   [1 2 ]   A .   Iz a d ian   a n d   P .   Kh a y y e r,   C o m p le m e n tar y   a d a p ti v e   c o n tr o o f   Zeta   c o n v e rters ,   in   Pro c .   IE EE   In t El e c tric   M a c h in e &   Dr ive s Co n f. ,   2 0 1 3 ,   p p .   1 3 3 8 - 1 3 4 2 .   [1 3 ]   B.   M o a v e n i,   H.  A b d o ll a h z a d e h ,   a n d   M .   M a z o o c h i,   A d ju sta b le  o u tp u v o lt a g e   Zeta   c o n v e rter  u sin g   n e u ra n e tw o rk   a d a p ti v e   m o d e re fe re n c e   c o n tro l” ,   in   Pro c .   IEE E   2 nd   In t .   Co n f.   o n   Co n t. ,   In str.   a n d   Au t o . ,   2 0 1 1 ,   p p .   5 5 2 - 5 5 7 .   [1 4 ]   A .   Iz a d ian ,   P .   Kh a y y e r,   a n d   H.   Ya n g ,   A d a p ti v e   v o lt a g e   trac k in g   c o n tro l   o f   z e ta  b u c k - b o o st   c o n v e rters ,   in   Pro c .   IEE E n e rg y   Co n v .   Co n g .   a n d   Exp o . ,   2 0 1 2 ,   p p .   4 1 4 - 4 1 7 .   [1 5 ]   H.  S a rk a w i,   M .   H.  Ja li ,   T .   A .   Iz z u d d i n ,   a n d   M .   Da h a ri,   Dy n a m i c   M o d e o f   Zeta   Co n v e rter  w it h   F u l l - sta te  F e e d b a c k   Co n tr o ll e Im p lem e n tatio n ,   I n t.   J o u rn a o Res e a r c h   in   En g .   a n d   T e c h . ,   V o l .   0 2 ,   N o .   0 8 ,   p p .   3 4 - 4 3 ,   A u g .   2 0 1 3 .   [1 6 ]   H.  S a rk a w a n d   Y.  O h ta,  Op ti m a sta te - fe e d b a c k   a n d   P ro p o r t io n a l - In teg ra Co n tr o ll e P e rf o rm a n c e   Co m p a riso n   f o r   Dc - d c   Zeta   Co n v e rter Op e ra ti n g   i n   Co n ti n u o u s C o n d u c ti o n   M o d e ,   in   Pr o c .   S IC An n u a C o n f . ,   2 0 1 6 ,   p p .   4 4 8 - 4 5 1 .   [1 7 ]   N.  Ka e w p ra e k   a n d   W .   A s sa w in c h a ich o te,  H   F u z z y   S tate - f e e d b a c k   Co n tro P lu s S tate - De riv a ti v e - fe e d b a c k   Co n tro l   S y n th e sis f o P h o to v o lt a ic S y ste m s” ,   Asia n   J o u rn a o Co n tro l ,   Vo l.   1 8 ,   No .   4 ,   p p .   1 4 4 1 - 1 4 5 2 ,   J u ly   2 0 1 6 .   [1 8 ]   C.   Ola la,  R.   L e y v a ,   A .   E.   A ro u d i,   I.   Qu e in n e c ,   Ro b u st  L QR  Co n tro f o P W M   Co n v e rt e rs:  A n   L M A p p ro a c h ,   IEE T ra n s.  I n d .   El e c tro n . ,   Vo l.   5 6 ,   N o .   7 ,   p p .   2 5 4 8 - 2 5 5 8 ,   J u ly   2 0 0 9 .   [1 9 ]   C.   Ola la,  I.   Qu e i n n e c ,   R.   L e y v a ,   A .   E.   A ro u d i,   Op ti m a S tate - f e e d b a c k   Co n tr o o f   Bil in e a Dc - d c   Co n v e rters   w it h   G u a ra n tee d   Re g io n s o f   S tab il it y ,   IEE T r a n s.  I n d .   El e c tro n . ,   Vo l.   5 9 ,   N o .   1 0 ,   p p .   3 8 6 8 - 3 8 8 0 ,   No v .   2 0 1 2 .   [2 0 ]   K.  Og a ta,  M o d e rn   Co n tro En g in e e rin g , 4 th   Ed it io n ,   P re n ti c e   Ha ll ,   2 0 0 2 .   [2 1 ]   B.   D.  O.  A n d e rso n   a n d   J.  B.   M o o re ,   Op ti ma l   Co n tro l:  L in e a r Qu a d ra ti c   M e th o d s ,   Ne w   Ed it io n ,   P re n ti c e   Ha ll ,   1 9 9 0 .   [2 2 ]   E.   F e ro n ,   V.  Ba la k rish n a n ,   S .   Bo y d ,   a n d   L .   El   G h a o u i,   Nu m e rica m e th o d f o H 2   re late d   p ro b lem s,   in   Pr o c .   ACC 1 9 9 2 ,   p p .   2 9 2 1 2 9 2 2 .   [2 3 ]   S .   Bo y d ,   L .   El   G h a o u i,   E.   F e ro n ,   a n d   V .   Ba lak rish n a n ,   L i n e a M a trix  In e q u a l it ies   in   S y ste ms   a n d   Co n tro T h e o ry se r.   S tu d ies   in   A p p li e d   a n d   Nu m e rica M a th e m a ti c s,  v o l.   1 5 .   P h il a d e lp h ia,  P A S IA M ,   1 9 9 4 .   [2 4 ]   A .   El   A ro u d i,   E.   A larc o n ,   E.   Ro d rig u e z ,   R.   L e y v a ,   G .   V il lar,  F .   G u in jo a n ,   a n d   A .   P o v e d a ,   Rip p l e   b a se d   in d e x   f o r   p re d ictin g   f a st - sc a le i n sta b il it y   o d c d c   c o n v e rters   in   CCM   a n d   DCM,   in   Pro c .   IEE In d .   T e c h n o .   Co n f. ,   2 0 0 6 ,   p p .   1 9 4 9 1 9 5 3 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   2 J u n 2 0 1 8   :   829     838   838   [2 5 ]   E.   Ro d rig u e z ,   G .   V il lar,  F .   G u in j o a n ,   A .   P o v e d a ,   A .   El   A ro u d i,   a n d   E.   A larc o n ,   G e n e r a l - p u rp o se   rip p le - b a se d   f a st - sc a le i n sta b il it y   p re d ictio n   in   sw it c h in g   p o w e re g u lato rs,” in   Pro c .   IEE IS CA S ,   2 0 0 7 ,   p p .   2 4 2 3 2 4 2 6 .   [2 6 ]   P .   G a h in e t,   A .   Ne m iro v s k i,   A .   J.  L a u b ,   a n d   M .   Ch il a li ,   L M Co n tr o T o o lb o x   fo Us e   wit h   M a tl a b .   Na ti c k ,   M A T h e   M a th W o rk s,  In c . ,   1 9 9 5 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       H a fe z   S a r k a w i   re c e iv e d   h is  BEn g .   El e c tri c a (El e c tro n ics f ro m   Un iv e rsiti   T e k n o lo g i   M a lay sia   (UT M in   2 0 0 7   a n d   M En g   (In d u s tri a El e c tro n ics   a n d   C o n tr o l)  f ro m   Un iv e rsiti   M a la y a   (UM)   in   2 0 1 2 .   C u rre n tl y   h e   is  p u rsu i n g   h is  P h d e g re e   a th e   De p a rtme n o f   A p p li e d   M a th e m a ti c a n d   P h y sic s,  K y o to   Un iv e r sit y ,   K y o t o ,   Ja p a n .   His  re se a rc h   in tere sts  i n c lu le  m o d e li n g   a n d   c o n tr o o f   dc - d c   c o n v e rter,  r o b u st an d   h y b rid   c o n tro l .                   Yo s h ito   O h t a   re c e i v e d   th e   Dr.E n g .   d e g re e   in   e lec tro n ic  e n g in e e rin g   f ro m   Os a k a   Un iv e rsit y ,   Os a k a ,   Ja p a n ,   in   1 9 8 6 .   F ro m   1 9 8 6   to   1 9 8 8 ,   h e   w a s   a   V isit in g   S c ien ti st  a th e   L a b o ra to ry   f o r   In f o rm a ti o n   a n d   De c isio n   S y ste m s,  M a ss a c h u se tt In stit u te  o f   Tec h n o l o g y .   S in c e   2 0 0 6 ,   h e   h a s   b e e n   a   P r o f e ss o w it h   th e   De p a rtme n o f   A p p li e d   M a th e m a ti c a n d   P h y sic s,  K y o to   Un iv e rsit y ,   K y o to ,   Ja p a n .   His  re se a r c h   in tere sts  in c lu d e   m o d e li n g   o f   c o n tro l   s y ste m s,  n e t w o rk e d   c o n tro l   s y ste m s,  a n d   ro b u st   c o n tro l.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.