I n t e r n at i on al  Jou r n al  of   P o w er E l ect ro n i cs  a n d  D ri v e S y s t e m   ( I J P E DS )   V o l.   8 ,  No .   2 J u n e  2017 , p p 513 ~ 52 1   I S S N :  2088 - 8 694,   D O I :  10. 11 591/ i j pe ds . v8 i 2 . pp 5 13 - 521          513       Jou r n al  h om e p age h ttp : //ia e s j our nal . c om / onl i ne / i nde x . ph p / I J P E D S   T ak agi - Sug eno  F uzz y  P er po s e a s  S peed Co n t ro ller i n I ndirec t   F ield  O rie nt ed  C o nt ro l o f  I nduc t io n M o t o r Driv e       R o s lin a  M a t  A r if f 1 ,  D i r m an   H an af i 2 ,   W ah yu  M u l yo  U t o m o 3 ,  N oor ad z i an i e   M uha m m a d Z i n 4   Sy  Y i   Si m 5 ,  A zu w i en   A i d a B oh ar i 6   1, D e pa r t m e nt  of  M e c ha t r oni c  a n d R o bot i c ,  U n iv e r s iti   T un H us s e i n O n n M a l a y s i a ,  M a l a ys i a   3 - 6 D ep ar t m en t  o f  P o w er  E l ect r i cal ,   U n iv e r s iti   T un H us s e i n O n n M a l a y s i a ,  M a la y s ia       A rt i cl e I n f o     AB S T RAC T     A r tic le   h i s t o ry :   R ecei v ed   J a n 1 7 ,  201 7   Re v i s e d   M ar   17 ,  20 1 7   A ccep t ed   Ap r   3 ,  2 01 7       T hi s  pa pe r  de a l  w i t h t he  pr obl e m  i n s pe e d c o nt r ol l e r  f or  I n di r e c t  F i e l d   O r i en t e d C o nt r ol   of  I nd uc t i o n M ot or .   T h e p r o b l em  cau s e  d ecr eas e   pe r f or m a nc e  o f  I nduc t i o n M o t or  w he r e  i t   w i de l y  us e d i n hi g h - pe r f or m a nc e   a ppl i c a t i o ns .  I or de r  de c r e a s e  t he  f a ul t  of  s pe e i n duc t i on  m ot or ,  T a k a g i - S ug e no t y pe  F uz z y  l og i c   c ont r o l  i s  us e d a s  t he  s pe e d c ont r ol l e r .  F or  t hi s ,     a   m ode l  of  i ndi r e c t  f i e l d or i e nt e d c ont r ol  of  i nduc t i on m ot or  i s  bui l t     a nd s i m ul a t i ng  us i ng  M A T L A B  s i m ul i nk .  S e c on dl y ,  e r r or  of  s pe e d a nd   de r i v a t i v e  e r r or  a s  t he  i nput  a nd c ha ng e  of  t or que  c om m a nd a s  t he   out put  f or   s p e e d  c o n tr o is  a p p l ie d  i n  s im u la tio n .  L a s tly ,   f r o m  th e  s im u la tio n  r e s u lt   o v er s h o o t  i s  zer o   p er s en t ,  r i s e t i m e i s  0. 4s  a n d s e t t l i ng  t i m e  i s  0. 4s .  T he   i m por t a nt  da t a  i s  s t e a dy  s t a t e  e r r or  i s  0. 01  pe r c e nt  s how  t ha t  t he   s pe e d c a f o llo w  r e f e r e n c e  s p e e d .  F r o m  th a t s i m u la tio n  r e s u lt ill u s tr a te  th e   ef f ect i v en es s  o f  t h e p r o p o s ed  a p p r o ach .      Ke y wo rd :   I n d ir e c t f ie ld  o r ie n te d c on t r ol   I n du c t i on  m ot or   T a ka gi - s ug e n o t y pe   f u z z y  l ogi c   c on t r ol   C opy r i g ht   ©   201 7   In s t it u te  o A d v anc e d E ngi ne e r i ng an d Sc i e nc e   A l l  ri g h t s re se rv e d .   Co rre sp o n d i n g  Au t h o r :   W a h yu M ul yo  U t o m o   D ep ar t m en t  o f  P o w er  E l ect r i cal ,   U ni ve r s i t i  T un H u s s e i O n n  M a la y s ia ,   M al a y s i a.   E m a il:  r o s l i n a m at ar i f f @ y ah o o . co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T he  t hr e e - p h as e i n d u ct i o n   m o t o r s  ( I M )  ar e  v er y   f r eq u e n t  u s ed  i n  i n d u s t r i al  ap p l i cat i o n ,  b ecau s e o f   th e  s i m p lic it y  o f  it s  i m p le m e n ta tio n ,   h i g h e r  to r q u e - to - w e i ght  r a t i o ,  hi g he r   r e lia b ilit y ,  r u g g e d n e s s  a n d  lo w   m a i nt e na nc e  r e q ui r e m e nt s .  a nd  a b i l i t y t o  o p e r a t e  i n d a n ge r o us  e n vi r o n m e nt [1 ] - [3 ] .  B ecau s e o f  t h at  t h e   pe r f or m a n c e  of  I M  i s  i m por t a n t ,  i n  or de r  t m a i n t a n t a n I M  pe r f or m a n c e  on e  of  t h e  c ou s e  i s  c o n t r ol l i ng    p ar t   [4 ] .   B ut ,  t he  c o up l i ng b e t w e e n t o r q ue  a nd   f l ux i n I M   un l i ke  D C   m o t o r ,  t he i r  c o nt r o l  i s  a  c ha l l e ngi n g t a s k.   H o w e v e r ,  i n di r e c t  f i e l d or i e nt e d c on t r ol  ( I F O C )  i s  us e  t o de c ou pl e  be t w e e n  t or qu e  a nd f l ux  t h e n  c a n  be   c o n tr o llin g  s e p a r a te l y   [5 ] - [7 ] .  I n  I F O C   s y s t e m  i s  us i n g pa r k  a n d c a l a c k t r a ns f or m a t i on e qu a t i on  i n  or de r  t de c ou pl e  f l ux  a n d t or qu e .   I n t hi s  c o nt e xt ,  f o r  d e ve l o p i ng c o nt r o l l e r s  f o r  t he  p l a nt   t he  f uz z y l o gi c  c o nc e p t s  p l a y a  ve r i m por t a n t   n o n e e d t h a t   m u c h   co m p l i ca t ed  h ar d w ar e b u t  j u s t  u s ed  s o m e s et  o f  r u l e s   [8 ] .   I n t er f ace  s y s t e m  o f   T a ka gi - S u ge no   (T S t y p e F u z z y  ar e c h ar act er i zed  b y  u s e o f   f u n ct i o n  o f  t h ei r   i n p u t   v ar i a b l e as  co n s eq u e n t s   a n d pr opos e  i n  1985. T S  s y s t e m s  i s   po w e r f u l  pr a c t i c a l   t ool  f or   m ode l i ng  a n d c on t r ol l i n g of  c o m pl e   s y s t e ms   [9 ] .  T he T h i s  p ap er  p r es en t  p er f o r m a n ce f o r  I M  i s  t h e o u t p u t  s p eed ,  s o  T ak ag i - S ug e n o t y pe  of   f u z z l o g i c co n t r o l  i s  u s e as  t h s p eed  co n t r o l l er  t o   o b t ai n  b at t er  p er f o r m a n ce.   T h i s  T S   ap p r o ach  h as  b een   ex t en s i v el y   u s ed  t o   m o d el  n o n l i n ear  s y s t e m s  an d  h a s  b een  s u cces s f u l l y  ap p l i ed  t o  p r act i cal  p r o b l em s   [ 10] T h e b as i c i d ea f r o m   f au l t  o f  t h e s p eed  I M ,   T S  i s  u s e b y  o b t ai n  t h e r u l e t h en  p r o d u ce t h e  ch an g e o f  t o r q u e   co m m e n t  a n d  d ecr eas e f au l t  o f  s p eed .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8 694   IJ PE D S    V o l.   8 ,  N o.   2 J u n e  2017 :    513    52 1   514   2.   I NDUC T I O N M O T O R M O DE L  A ND I ND I R E CT  F I E L D O RI E NT E D CO N T RO L   M o d el  o f  I M can  b e o b t ai n ed  f r o m  t h ei r   e q ui va l e nt  c i r c ui t   o f  I nd uc t i o n M o t o r  s ho w n i n  F i g ur e  1 F r o m t h e   e q u iv a le n t c ir c u it R s  is  s ta to r  r e s i s ta n c e ,   R r  is  r o to r  r e s is ta n c e ,  L l i s  s t at o r  l ea k ag e i n d u ct a n ce,   L l i s  r o t o r  l eak a g e i n d u ct a n ce a n d   L s ( L r )  s t at o r ( r o t o r )  i n d u ct an ce   [ 11] .   T he m o d e l  i nd uc t i o m a c hi ne  c a n b e   p r e s e nt e d  i n  s yn c hr o no us d - q  r ef er en ce  f r a m e b y  t h f o l l o w i n g  s t a t e s p ace  m o d el  r ef er en ce  f r o m  t h at     c ir c u it   [ 12] :     m s s L Ll L + =    , m r r L Ll L + =                                              (1 )       Rs L l s L l r Rr Lm Ir     F i gu r e  1.   P er - p h as e eq u i v al e n t  ci r cu i t  o f  I M         T he  d - q e qu iv a le n t c ir c u it F ig u r e  2  a n d  F ig u r e  3   m a t h e m a t i c a l   m ode l i ng  of  i n du c t i on   m ot or  m a y  be     ex p r es s ed  as :          + + + + = I dr I qr I ds I qs Lr R r Lr Lm Lm Lr Lr R r Lm Lm Lm Lm Ls R s Ls Lm Lm Ls Ls R s V d s V q s r r r r e e e e ω ω ω ω ω ω ω ω 0 0                                                                 (2 )       i s  t h e d er i v at i v e o p er at i o n .  W h er V qs V ds , ar e d - q  a x is  s ta to r  v o lta g e s ,   Iqs Ids , ar e d - q  a x is  s ta to r  c u r r e n ts ,   Iqs Iqs , ar e d - q  a x i s  ro t o r c u rre n t s ,   e ω i s  t h e s p eed  o f  t h e r o t at i n g   m a g n et i c f i el d  an d   r ω is  th e  r o to r  s p e e d   [ 1 3] .         Rs L l s L l r Rr Lm Iqr Iqs ω λ ds ω λ dr + - Vqs + +     F ig u r e  2 .  E f f e c t s  o f  s e le c tin g   d if f e r e n t s w i tc h i n g  u n d e r  d y n a m ic  c o n d itio n       Rs Rr Lm Idr Ids - ω λ qs - ω λ qr + + + - Vds L l s L l r     F i gu r e  3.   E f f e c t s  o f  s e le c tin g   d if f e r e n t s w i tc h i n g  u n d e r  d y n a m ic  c o n d itio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ P E D S     I S S N :  2088 - 8 694       T ak agi - Su ge no  F uz z y  P e r pos e  as  Spe e d C ont r ol l e r  i n I ndi r e c t  F i e l d O r i e nt e …  ( R o s lin a   M a t A r iff )   515   A f t er  a n al y s i n g   t h m at h e m a t i cal   m o d el  o f  I M  an d  t h e p r i n ci p l e o f  I n d i r ect  f i e l d - o r i en t ed  v ect o r  co n t r o l   s y s te m ,  t h e  s i m u la tio n   m o d e l o f  f ie ld - o r ie n te d  c o n tr o l s y s te m  is  e s ta b lis h e d .   T h e  t ra n s fo r m a t i o n  fr o m   s ta tio n a r y   s y s te m  to  th r e e - p h a s e  s y s te m   A B C  u s i n g   C la r k e   E q u a tio n  f o llo w s  th is     = c b A i i i i i 0 0 3 2 0 3 1 1 b α                               (3 )     T he  s ync hr o no us  a ng ul a r  ve l o c i t y  i s  o f t e n ne c e s s a r y  i n p r o c e s s  o f  t he  p ha s e  t r a n s f o r m a t i o n f o r  a c hi e vi n g t he   f av o u r ab l e d eco u p l i n g   c o nt r o l   [ 14] .   T he  i n f o r m a t i o n o f  t he   s ync hr o no us  a n g ul a r   ve l o c i t i s  i m p o r t a nt  i t hi s   p r o ces s .   N u m b er   o f   d i f f er e n t   r ef er en ce  f r a m es   s h al l   d er i v f o r   t h I M .   T h r e f er en ce  f r a m ( α - β o (d - q s h oul d be  c h o se n   f o r  st a t e - s p a c e  d e p ut y  o f  t he  a s ync hr o no us   m o t o r   [ 15] .  T he   ( d - q)   e qu a t i on  s h ou l d be   w r iti n g  b e c a u s e  it i s  th e   m o s t c o m p le x  s o l u tio n  a n d  g e n e r a l   [ 16] I M  in   m a t h e m a tic a m o d e l,  I F O C ,  b e   f oun de d i n  ( d - q )   a xi s   r o t a t i ng  a t   s ync hr o no us   s p e e d   ( ω s )   d e f i ne   a s   f o l l o w   [ 17] :     sl n s ω ω ω + =                                                                                                          (4 )     r r r R L = τ                                                                                                   (5 )     * Iq L r r m sl × × = τ ψ ω                                                                                 (6 )     * Iq L R L r r r m sl × × × = ψ ω                                                                            (7 )     * Iq L R L r r r m n s × × × + = ψ ω ω                                                                               (8 )     Fr o m  E q u a tio n   7   w i l l   p r o d u ce  t h t h et ( θ )   an d   w i l l   b u s ed   f o r   P ar k   t r an s f o r m at i o n   an d   I n v er s P ar k   tr a n s f o r m a tio n .   T h e ta  E q u a tio n   (9 ) :                                                                + = = sl n s ω ω ω θ                                                                                             (9 )       3.   P R OP OS E  T A KA G I - S U G E N O  TY P E F U ZZ Y   LO G I C   C O N TR O   I n  t h i s  pa pe r  a ppl i c a t i on  of   f uz z y  l ogi c  t o t h e   i n te l lig e n t  s p e e d  c o n tr o l o f  i n d ir e c v e c to r   c o n tr o lle d   i nd uc t i o m o t o r  d r i ve  i s  i n ve s t i ga t e d .  T he  a na l ys i s ,  d e s i g n a nd  s i m ul a t i o n o f  c o nt r o l l e r  ha ve  b e e n c a r r i e d  o ut   b as ed  o n  t h e f u zz y  s et  t h eo r y .  W h en  T S  t y p e F L C  b as es  i n t el l i g e n t  co n t r o l l er  i s   u s ed ,  ex c e lle n t c o n tr o l   p er f o r m a n ce ca n  b e ach i e v ed .   F i g u r e 4  s h o w s  t h g en er al   m o d el  o f  a  f u zz y  s y s t e m ,   w h i ch  i s  co m p o s ed  o f   f ou r   m a j or  c om pon e n t s   [ 18] .   D a t a ba s e  of  T S  i s  c on s i s t s  o f  i n pu t  ( i p)  a n d ou t p u t  ( op)  m e m be r s h i f un c t i o n s .   T h e s et  o f  l i n g u i s t i c r u l e p r o d u ce f r o m  r u l e b as e o f  T S .           F ig u r e  4 .  E f f e c t s  o f  s e le c tin g   d if f e r e n t s w i tc h i n g  u n d e r  d y n a m ic  c o n d itio n       F uz z R u l e B as e   F u zzi f i cat i o n   D ef u zzi f i cat i o n   I n f er e n ce  e ngi ne   I np ut     O ut p ut   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8 694   IJ PE D S    V o l.   8 ,  N o.   2 J u n e  2017 :    513    52 1   516   A n  ill u s tr a tio n  o f  T S  s y s te m  c o m p u ta tio n  s c h e m e i s  p r es en t ed  i n  F i gu r e  5.             F i gu r e  5.   I llu s tr a tio n  o f  T S  s y s te m  c o m p u ta tio n   s c h e m e .       T h e p er p o s e o f  T S  f u zz y   t y pe   s pe e d c on t r ol  i s  s h o w  i n  F i gur e  6 .             F i gu r e  6.   P r o pos e   T S F  f or  F O C  of  I n du c t i on  M ot or       T h e  pu r pos e  of  t h e   F L C  i s   us e  t o c on t r ol  t h e  s pe e d a n d c om pr i s e   w i l l  be  de pe n de n t  on  t he   s ha p e  o f  t he   m e m b er s h i p   f u n ct i o n  ( MF )  t o  p r o d u ce ch an g e o f  t o r q u e  co m m an d  ( M ec) .  T h e r e f er en ce q - a xi s  c ur r e nt     d ef i n e as :                                     ( 10)       T h e co n s t an t   f l u x   w i l l  b e u s e t o  p r o d u ce t h e r ef er en ce d - a xi s  c ur r e nt  u s i ng e q ua t i o n a s   f o l l o w :                                                                                                                                                   ( 11)         T h e r ef er en ce d - q  a x is  c u r r e n t   w i ll b e  u s e  a s  in p u t o f  th e  F O C .  T h e  F O C   w ill  b e  c o n tr o ll e r   w il l p r o d u c e  th e   p at t er n  f o r  t h S p ace V ect o r   P u l s e W i d t h  M o d u l at i o n  ( S V P W M ) .   T h e o u t p u t   f r o m  S V P W M  i s  t h e  i n put  of   t he   ga t e  d r i ve r   f o r  t he   m o t o r  t he n c o nne c t s  t o  t he  i nve r t e r .   T he  i nve r t e r   w i l l  b e  p r o d uc i n g t he  3  p ha s e  c ur r e nt   ( ab c) .  F r o m  t h m o t o r  v al u e t h at  f eed b ack  t o   m o t o r  i s  s p eed  an d  3  p h as es  cu r r e n t .       rc M r ec P L L M Iq Ψ = 2 * M rc L Id Ψ = * Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ P E D S     I S S N :  2088 - 8 694       T ak agi - Su ge no  F uz z y  P e r pos e  as  Spe e d C ont r ol l e r  i n I ndi r e c t  F i e l d O r i e nt e …  ( R o s lin a   M a t A r iff )   517   3 .1   D es i g n  S t ru ct u re o f  T a k a g i - Sug e n o T yp e  F u z z L ogi c  C on t r ol   S t r uc t ur e  o f  T S  ha s  t w o   i np ut s   a nd  o ne  o ut p ut .  T he  i np u t  i s  t he  e r r o r  b e t w e e n a c t ua l   s p e e d  a nd   r ef er en ce s p eed ,  s eco n d  i n p u t  i s  d er i v at i v e er r o r  o f  f i r s t  i n p u t .   T h e o u p u t  i s   ch a n g e o f  t o r q u e co m m an d  ( M ec)   a n d u s e d t o pr o du c e  r e f er en ce  q - a xi s  c ur r e nt  i n e q ua t i o n 1 0 .  F i gur e  7  s ho w   t he  T S  s i m ul i nk b l o c k f o r  s p e e c o n tr o l.           F i g ur e  7 .  T a ka gi - S ug e n o s i m u l i nk  bl oc k       F i g ur e  8  s ho w  t he   m e m b e r s h i p  f u nc t i o n ( M F )  f o r  t he  f i r s t  i np ut .   R a n ge  t he  M F  i s  b e r w e e - 1  a nd  1 w i t ga i 1/ 88.   F i gur e  9  a l s o  s ho w  t he   M F  b ut  f o r  s e c o nd  i np w i t h s a m e  r a n ge  a nd  t he  ga i n i s  1 / 8 4 .           F i g u re  8 .  E rro r   m e m be r s h i p f un c t i on           F i g u re  9 .  D ri v a t i v e  e rro m e m b e r s hi p  f unc t i o n       T he  M F  o ut p u t f o r  th is  s y s te m  s h o w  in   F i gu r e  10.  R a ng e  ou t pu t  i s   - 0. 05 t 1w i t h  g a i n  260.           F i gu r e  10.  O u t pu t   m e m be r s h i p f un c t i on       z 1 U ni t  D el ay 1 p Lr Lm 1/ 84 1/ 88 260 F u zzy L o g i C ont r ol l er 1               1   - 0. 05   0   1   0. 212 5   0. 475   0. 737 5   Z   PS   P   PM   PB   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8 694   IJ PE D S    V o l.   8 ,  N o.   2 J u n e  2017 :    513    52 1   518   R ul e  f o r  th e s e  T S  p r o p o s e  is  lis t in  T ab l e 1  w i t h  t h e cen t er   o f g ra v i t y  (C O G ) E q ua t i o f r o m  F i g ur e  5   a r ef er en ce d es cr i b e:       ( ) ( ) b a b Y a X M CO G ec + × + × = =                                ( 12)     X  i s  t he   he i ght  o f   m i n M F   w i t A N D  r ul e ,  a  i s  t he   va l ue  i n o ut p ut   f r o m  t he  r ul e .  Y  i s  t he   h e i gh t  o f   m i n M F   w i t h O R  r ul e ,  b  i s  t he  va l ue  i n  o ut p ut  f r o m   t he  r ul e .       T ab l 1 .  R u l e o f  T S - F L C       d e   e   NB   NS   Z   PS   PB   NB   Z   Z   PS   PS   PS   NS   Z   PS   PS   P   P   Z   PS   P   PM   PM   PB   PS   P   PM   PM   PB   PB   PB   PM   PM   PB   PB   PB       4.   RE S U L T   AND ANA L YS I S     S i m u la tio n  in  t h is  p a p e r  is   u s i n g M A T L A B  i n ve s t i ga t e  t he  p e r f o r m a nc e  o f  t he  I nd uc t i o m o t o r   u s i ng  di f f e r e n c e  t y pe   s h a pe d of  t h e   m e m be r s h i f u n c t i on  F u z z y  l o g i c  c o n t r ol .  F or  s i m ul a t i on us e d t h e   d y n a m i m o d el  o f  a t h r ee - p ha s e  i nd uc t i o m o t o r  o f  I F O C  a nd  T S -   F L C .  T h e  c ons t a nt  l oa d i s   a ppl i e d f or  t h e   s y s t e m .   T h e   pa r a m e t e r s   f or   t h e   m ot or   a r e   V dc   = 56 0V ,   5 0 H z ,   P ol e s = 2,   R s = 0. ,   R r = 0. 25Ω ,   L s = 0. 04 15H ,   L r = 0. 0412H ,   L m = 0. 0403H ,  J = 0. 0 03k g - m 2.  T o v e r i f y  t he  pe r f or m a n c e  of   t h e  pr opo s e d T S -   F L C ,  t he   s i m u la t io n  r e s u lt s   w i ll  s h o w   i n  d e ta il  f o r  r is e  t i m e  (t r),  s e t t l i n g  t i m e  (t s ),  a n d  s t e a d y  s t a t e  e rro r (e % ) .  T h e   r es u l t s  d es cr i b e s p eed  i n  r ev o l u t i o n  p er   m i n u t e ( r p m )  v er s u s  t i m e i n  s eco n d  ( s ) . S t ar t - u p r e s pon s e  s pe e d f or   t h e s p eed  co n t r o l  us i n g T S  i n 4 s  i s  s ho w  i n F i gu r e  11.              F i gu r e  11.   T he  r e s ul t   f or  s pe e d of  i n du c t i o n   m ot or  f or  T a k a g i - S uge no  F uz z y.       T h e   ou t pu t  s pe e of   t h e   i n d uc t i on   m ot or   u s i ng  t a k a g i  s u ge n o f u z z y   i s  798r pm   a n t h e  r e f e r e n c e   s pe e i s   800r pm .  T h e  s t e a d y   s t a t e  e r r or  i s  a bou t  0. 01% .  F r om  t h e  g r a ph  s h o w  t h e  ou t p u t  r e s pon s e  i s  n o ov e r s ho o t .  T he   r i s e t i m e i s  0 . 4 s  an d  s et l i n g  t i m e al s o  0 . 4 s .  F i g u r e 1 2  s h o w   t h e r es u l t  f o r  s t ep  s p eed  r ef er en ce.         0 0 .5 1 1 .5 2 2 .5 3 3 .5 4 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 t i m e (s ) s peed ( r pm )     T ak ag i - S ug e no  F uz z y Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ P E D S     I S S N :  2088 - 8 694       T ak agi - Su ge no  F uz z y  P e r pos e  as  Spe e d C ont r ol l e r  i n I ndi r e c t  F i e l d O r i e nt e …  ( R o s lin a   M a t A r iff )   519       F i gu r e  12.   S i m u l at i o n  s t ep  s p eed  r ef er en ce u s i n g  F u zz y  l o g i c  co n t r o l  T ak ag i - S ug e n o t y pe .       S t e p s pe e d r e f e r e n c e   i s   f r o m   1000 r pm de c r e a s e  t o 500r pm  a n d i n c r e a s e  t o 1200r pm .  T he  s i m u l a t i on  r e s u l t   s h o w  t h s p eed  f o l l o w s  t h e r e f er en ce s p eed .  T h e s et t l i n g  t i m e f o r  t h e s t ar t   u p  i s  0 . 0 9 s . T h e s et t l i n g  t i m e f o r   s t e p do w n  i s  0. 01s  ( 0. 3s - 0. 31s )  a n d l a s t l y   t h e  s e t t l i ng  t i m e   f or  s t e p u p i s  0. 02s  ( 0. 6s - 0. 62s ) .   F i gu r e  13  s h o ws   t h e o u t p u t   w av e f o r m   f o r  E l ect r i c T o r q u e ( T e) .           F i gu r e  13.   O u t p u t   w a v ef o r m   f o r  E l ect r i T o r q u e ( T e)       A  s i m u la tio n  te s tin g   s h o w s  t h e  r e s u l f o r  th e  to r q u e  of  t h e   I M  s h o w   i n F i gu r e  13.   T h e t o r q u e at  t h e  s t ead y   s ta te  is  a t 3 N m .   T he  s i m ul a t i o n r e s ul t  o f  c ur r e nt   f o r  t he  s o ur c e  o f  t he  I M  a nd  t he  o ut p ut  f o r  t he  i nve r t e r .  T he   c ur r e nt  i n 3  p ha s e  o f  i s   s ho w n   i n F i gu r e  4. 8 :           F i gu r e  14.   O ut p ut   w a ve f o r m   f o r  3   p ha s e  c ur r e nt  I a , I b   a nd  I c       5.   CO NCL U S I O   I n  t h i s  pa pe r  i s  pr opos i n g de s i g n of  t h e  s pe e d c on t r ol   f or  t h e  F i e l d O r i e n t e C on t r ol  o f  t h e   i n du c t i o m o t o r   i s   us i n T a ka gi - S ug e no f u z z y  ( T S F ) .  B a s e   on   t h e   s pe e d c on t r ol   t h e   T S F   i s   s u i t a bl e   f or  c on t r ol l i n 0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 0 .8 0 .9 1 0 200 400 600 800 1000 1200 t i m e  (s ) s peed ( r pm )     r ef er en c e s ug e no 0 0 .5 1 1 .5 2 2 .5 3 3 .5 4 -5 0 5 10 15 20 t i m e (s ) t or que ( N m ) 0 0. 05 0 .1 0. 15 0 .2 0. 25 0 .3 0. 35 0 .4 0. 45 0 .5 -1 5 -1 0 -5 0 5 10 15 t i m e (s ) c u rre n t  (A )     Ia Ib Ic Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8 694   IJ PE D S    V o l.   8 ,  N o.   2 J u n e  2017 :    513    52 1   520   s p eed  b ecau s e t h s p eed  r es p o n ce f o l l o w   t h e  r ef er en ce  s p e ed .  T h e s p eed  r es p o n ce i s   h as  s m al l   s t ead y   s t at e   er r o r ,  s et t l i n g  a n d  r i s e  t i m e.  T h s t u d y  ca n  b f u r t h er  t o   f u zz y / n e u r al  co r r ect o r  t o  i n cr eas t h e acc u r ac y  o f  t h e   s y s t e m.       ACK NO W L E D G E M E NT S     T hi s   w o r ha s  b e e n s up p o r t e d b y  C e nt e r  o f  G r a d ua t e  S t ud i e s  U ni ve r s i t i T u n H u s s e i n O nn  M a l a y s i a   a n d M Y P H D  of  M Y br a i n 15 M i n i s t r y  of  H i gh e r  E du c a t i on .       R EF ER EN C ES     [ 1]   R .  A bde s s e m e d,   A .  L .  N e m m our ,  a nd  V .   F .  T om a c he v i t c h,  “ A ppl i c a t i on O f  S ug e no F l c  T o T he  S t a t or  F i e l d   O r i e nt e d D o ubl e   F e d I nd uc t i o M ot or  D r i v e  (  D F I M  ) ,   J.  E l ect r .  E n g . ,  vo l .  53 ,   n o.  11 ,   p p.  31 4 318 ,  20 02 .   [ 2]   M .  A l l ouc he ,  M .  C ha a ba ne ,  M .  S ous s i ,  D .  M e h di ,  an d  A .  H aj j aj i ,  “ T a k ag i - S ug e no f uz z y  s e ns or  f a ul t s  e s t i m a t i on of   a n i n duc t i on m ot or ,   i 18t h M e d i t e r r ane an  C o nf e r e nc e  on C ont r o l  an d A ut om at i on,  M E D 10 ,  20 10,  p p.  24 3 24 8.   [ 3]   J .   A zcu e,  “S en s o r l es s  d i r ect  F O C   w i t h  T ak a g i - S ug e no F uz z y  c ont r ol l e r  f or  t hr e e - pha s e  i ndu c t i on m ot or ,  i n   I nd us t r y  A pp l i c at i ons  ( I N D U SC O N ) ,  20 12  1 0t h  I E E E / I A S I nt e r n at i ona l  C o nf e r e nc ,  20 12 ,   n o.  1,  pp .   3 8.   [ 4]   M .  A l l o u ch e,   M .  C h aab an e,  M .  S o u i s s i ,  an d  F .  T ad eo ,  “T ak a g i - S ug e no  F uz z y  O bs e r ve r  D e s i g n  f or  I nd uc t i o n   M ot or s  w i t h I m m e a s ur ab l D eci s i o n   V ar i ab l es :   S t at E s t i m at i o n   an d   S en s o r   F au l t   D et ect i o n , ”  I nt .  J .  C om p ut .   A ppl . ,  v ol .  2 3,   no.  4,  p p.   44 51 ,  20 1 1.   [ 5]   M .  B a hl oul ,  M .  S o ui s s i ,   M .  C ha a ba ne ,  a nd  L .  C hr i f i - A l a oui ,  “ T a k a g i  S ug e no f uz z y  obs e r v e r  ba s e d D i r e c t  R ot or   F ie ld  O r ie n te d  C o nt r ol  of  i nd uc t i on m a c hi ne ,  i 3r d I n t e r nat i on a l  C onf e r e nc e  o n Sy s t e m s  an d C o nt r ol ,  20 1 3,  pp .   419 42 6.   [ 6]   H .  B e n Z i na ,  M .  A l l ouc he ,  M .   C ha a ba ne ,  a nd  M .  S oui s s i ,  “ T r a c k i ng  c ont r ol  f or  i n duc t i on m ot o r  us i ng  T a k a g i - S ug e nou  a pp r oa c h,  i 14t h I nt e r nat i o nal   C o nf e r e nc e  on  Sc i e n c e s  and  T e c hni que s   of  A ut om at i c  C ont r ol  &   C om put e r  E ng i ne e r i ng   -   ST A 20 13 ,  20 13 ,   n o.  1,  pp .   2 5 30 .   [ 7]   J .  A .   G l e nn a nd J .  A .  S ne ha ,  “ I nd i r e c t  f i e l d or i e nt e d s pe e d c o nt r o l  of  a n i nduc t i on m ot or  dr i v e  us i ng  T a k a g i - S u ge n t y pe  o f   f uz z y  l og i co n t r o l l er , ” i n   20 12 I nt e r n at i o na l  C on f e r e nc e  on E m e r gi ng T r e n ds  i n E l e c t r i c al  E n gi ne e r i n g   and  E ne r gy  M a na ge m e nt  ( I C E T E E E M ) ,  2 01 2,  pp .   2 63 26 6.   [ 8]   E .  A r a uj o,  “ I m pr ov e d T a k a g i - S ug e no f uz z y  a ppr oa c h,  i 20 08 I E E E  I nt e r na t i o nal  C onf e r e nc e  on F uz z y  Sy s t e m s   ( I E E E  W or l d C o ngr e s s  on  C om p ut at i on al  I nt e l l i ge nc e ) ,   2 00 8,  no .  1,   p p.  11 54 11 58 .   [ 9]   A .   K a ur  a nd  A .  K a ur ,  “ C o m p a r i s on of  M a m da ni - T y pe  a nd S ug e no - T y p e  F u zz y  I n f er en ce   S y s t e m s  f o r   A i r   C o n d itio n i n g  S y s te m ,   I nt .  J .   Sof t  C om p ut .  E ng . , v o l . 2 , n o 2 p p . 3 2 3 3 25 ,  2 01 2.   [ 1 0]   K .  G une y ,   C o m pa r i s on O f  M a m da ni   A nd S ug e no F uz z y  I n f e r e nc e  S y s t e m  M ode l s  F or  R e s on a nt  F r e que nc y   C al cu l at i o n  O f  R ect an g u l ar  M i cr o s t r i p  A n t en n as , ”  P r o g . E l e c t r o m a g n . R e s . ,   v o l .  12,   n o.  1,  pp.   8 1 1 04,  20 09 .   [ 1 1]   S .  B i s w as ,  V .  R af al k o ,  A .  R i m m e l e ,  a nd Q .  D o ng ,  “ D y na m i c   M ode l  B a s e V e c t or  C o nt r ol  of  L i ne a r  I nduc t i o n   M o to r ,  in   E l e c t r i c  M ac hi ne s  T e c hno l o gy  Sy m p os i um  ( E M T S)  2 01 2, ,  M ay   23,  2 01 2.  P hi l ade l phi a,  P a. ,  20 12.   [ 1 2]   D .  O hm ,   D y na m i c   m ode l  of  i nduc t i o n m ot or s  f or   v e c t or  c ont r ol ,  i D r i vet ec h,  I nc . ,  B l ac k s bur g,   V i r gi ni a ,  20 01 ,   pp.  1 1 0.   [ 1 3]   M .  N .  U d di n ,  “ de v e l opm e nt  A nd I m pl e m e nt t a t i on  of  a  s i m pl i f i e d s e l f - t une d N e ur o - F u zz y  B as ed  I M  d r i v e, ”  I E E E   I nt .  C onf .  P ow e r  E l e c t r on.  D r i v e   Sy s t . ,  v ol .  9,  n o.   11,  p p.   1 7,  20 11 .   [ 1 4]   A A n u g r a h , R . O m a r M .  S ul a i m a n,  a nd A .   A h m a d,  “ F uz z y   O pt i m i z a t i on F or  S pe e d C o nt r o l l e r  O f   A n I ndi r e c t   V e c to r  C o n tr o lle d  I n d u c ti o n  M o t o r  D r iv e  U s in g  M a tla b   S im u lin k ,   J .  T he or .  A p pl .  I nf .  T e c h nol . ,   v ol .  28,   n o.  2,  pp .   108 11 3,  20 11 .   [ 1 5]   S . N . F . I . M . D r i v e , A . B . M . S . H o s s a i n,  a nd S .  M e m be r ,  “ D e ve l opm e nt  a nd I m pl e m e nt a t i on of  a  S i m pl i f i e d,   I E E E  T r a n s . I n d .  A p p l . , v o l 5 0 , n o . 1 , p p 5 1 59 ,  2 01 4.   [ 1 6]   E .  B i m ,  “ F uz z y  opt i m i z a t i on f or  r ot or  c ons t a nt  i de n t i f i c a t i on of  a n i ndi r e c t  F O C  i n duc t i on m ot o r  dr i v e ,   I E E E   T r a n s . I n d . E l ect r o n . ,   v o l .  48,   n o.  6,   p p.  12 93 12 95 ,  2 00 1.   [ 1 7]   a .  M e c he r ne ne ,  M .  Z e r i k a t ,  a n d S .  C he k r oun ,  “ I nd i r e c t  f i e l d or i e nt e d a da pt i v e  c ont r ol  of  i nd uc t i o m ot or  ba s e d on   ne ur o - f u zzy  co n t r o l l er , ”  1 8t h M e di t e r r .  C o nf .  C ont r ol  A ut om .  M E D 10 ,  p p.   11 09 11 14 ,   J u n.  20 10.   [ 1 8]   Y .   P i o l et ,  “C o m p ar i s o n   o f  M am d an i  an d  S u g en o  F u zz y  I n f er en ce  S y s t e m s , ”  e g r. msu . e d u p p . 1 6,  200 6.         B I O G RAP H Y O F  AUT H O RS         R o s l i n a M at  A r i f f   w as  b o r n  i n  P er ak ,  M al ay s i a,  i n  1 9 8 7 .   S h e  r ecei v ed  t h e B . S .  d eg r ee i n   el ect r i cal   en g i n eer i n g  f r o m   U ni v e r s i t i  T un H us s e i n O nn M a l a y s i a ,  i n 20 11.  S he  i s  c ur r e nt l y   a   P hD  s t ude nt  i n   t h e E l ect r i cal  P o w er  E n g i n eer i n g  D ep ar t m e n t ,  F acu l t y  o f  E l e ct r i cal  an d   E l ect r o n i cE n g i n eer i n g ,   U n i v er s i t i  T u n  H u s s ei n  O n n  M al ay s i a.   H i s  cu r r en t  r es ear ch  i n t er es t s   i n cl u d e t h e ar ea o f  p o w er   e l e c t r on i c s  a nd m ot or  dr i v e s  c ont r ol .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ P E D S     I S S N :  2088 - 8 694       T ak agi - Su ge no  F uz z y  P e r pos e  as  Spe e d C ont r ol l e r  i n I ndi r e c t  F i e l d O r i e nt e …  ( R o s lin a   M a t A r iff )   521     D i r m a n H a na f i   T he  a ut hor  w a s  bor n i n A g a m  R e ge nc y ,  W e s t  S um a t e r a ,  I ndone s i a ,  i n 1 96 7.  H e   r ecei v ed  t h e B .  S  D eg r ee i n  e l ect r i cal  en g i n eer i n g  f r o m  U n i v er s i t as  B u n g  H at t a,  P a d an g ,   I nd one s i a ,   i n 19 94,  t he   M . S .  de g r e e  i n e l e c t r oni c  e ng i ne e r i ng  f r om  t he  I ns t i t ut e  T e c hnol og y   B a ndu ng ,  i n 19 97, a nd t he  D r .  E ng .  D e g r e e   f r o m  U ni v e r s i t i   T e k nol og i  M a l a y s i a  i n 2006.  H e  i s   c ur r e nt l y  a  S e ni or L ect u r er  i n   M ech at r o n i cs  an d  R o b o t i cs  E n g i n eer i n g  D ep ar t m en t ,  F acu l t y  o f   E l ec t r i cal  an d   Ele c tr o n ic  E n g in e e r in g ,  U n iv e r s iti T u n  H u s s e in  O n n  M a la y s ia .  H is  c u r r e n r es ear ch  i n t er es t s   in c lu d e  t h e  a r e a  o f  I n te llig e n t S y s te m  id e n tif ic a tio n  a n d  I n te llig e n t  C o n tr o l   S ys t e m .         W a h y u M ul y o U t om o w a s  bor n  i P a t i ,  I n do ne s i a ,  i n  1 96 9.  H e  r e cei v ed  t h e B .  S  D eg r ee i n   el ect r i cal  en g i n eer i n g   f r o m  t h U n i v er s i t as  B r a w i j a y a M al an g ,   i n  1 9 9 3 ,  t h e M . S .  d eg r ee i n   e l e c t r i c a l  e ng i ne e r i ng   f r om  t he  I ns t i t ut e  S e p ul u h N o pe m be r  S ur a ba y a ,  i n 20 00 ,  a nd  t he  D r .   E ng .   D e g r e e   f r o m  U n iv e r s iti Te k n o lo g i M a la y s ia  in   200 7.  H e  i s   c u r r en t l y  a S en i o r  L ect u r er  i n   E l ect r i cal   P o w er  E n g i n eer i n g  D ep ar t m en t ,  F acu l t y  o f  E l ect r i cal  an d  E l ect r o n i c E n g i n eer i n g ,   U n i v er s i t i  T u n  H u s s ei n  O n n  M al a y s i a.  H i s  cu r r en t  r es ear ch  i n t er e s t s  i n cl u d e t h e ar ea o f  p o w er   e l e c t r oni c s  a nd m ot or   dr i v e   c ont r ol .         N oor a dz i a ni e  M uha m m a d Z i n w a s  bor n i n K e da h,   M a l a y s i a ,  i n 198 7.   S he  r e c e i v e d t he  B . S .   d eg r ee   in  e le c tr ic a l e n g in e e r in g  f r o m  U n iv e r s iti T u n  H u s s e in  O n n   M a la y s ia ,  in  2 0 1 1 .  S h e  is   cu r r en t l y  a   M a s t er  s t u d en t  i n  t h e E l ect r i cal  P o w er  E n g i n eer i n g   D ep ar t m en t  ,  F acu l t y  o f  E l e ct r i cal   an d   E l ect r o n i cE n g i n eer i n g ,  U n i v er s i t i  T u n  H u s s ei n  O n n   M al ay s i a.  H i s  cu r r en t  r es ear ch  i n t er es t s   i nc l u de  t he  a r e a  of  pow e r  e l e c t r on i c s  a nd m ot or  dr i v e s  c ont r ol .           S i m  S y  Y i  w a s  bor i n J oh or ,   M a l a y s i a ,  i n 1 98 8.  S he   r ecei v ed  t h e B . S .   d eg r ee i n  el ect r i cal   e ng i ne e r i ng  f r o m  U ni v e r s i t i  T un H us s e i n O nn  M a l a y s i a ,  i n 2 01 1.   S he  i s  c ur r e nt l y  a  P hD  s t u de nt   i n  t h e E l ect r i cal   P o w er  E n g i n eer i n g  D ep ar t m en t ,  F acu l t y   o f  E l ect r i cal  an d  E l ect r o n i c   E ng i ne e r i ng ,  U ni v e r s i t i  T un H us s e i n O n n  M al ay s i a.   H i s  cu r r en t  r es ear ch  i n t er es t s  i n cl u d e t h a r e a  of  pow e r  e l e c t r oni c s  a nd m ot or  dr i v e s  c on t r ol .           A z u w i e A i da  B oha r i  w a s  bor i n J oh or ,  M a l a y s i a ,  i n 198 7.  S he  r e c e i ve d t he  B . S .  de g r e e  i n   e le c tr ic a l e n g in e e r in g   f r o m   U n iv e r s iti T u n  H u s s e in   O nn M a l a y s i a ,  i n 20 11.  S he  i s  c ur r e nt l y   a   M a s te r  s tu d e n t in  th e  Ele c tr ic al  P o w er  E n g i n eer i n g   D ep ar t m e n t ,  F acu l t y  o f  E l ect r i cal  an d   E l ect r o n i cE n g i n eer i n g ,  U n i v er s i t i  T u n  H u s s ei n  O n n  M al ay s i a.   H i s  cu r r en t  r es ear ch  i n t er es t s   i n cl u d e t h e ar ea o f  p o w er  el ect r o n i c s  a nd m ot or  dr i v e s  c ont r ol .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.