Intern ati o n a l  Jo u r n a l  of  P o we r El ec tr on i c s  an d D r i v e   S y stem   (I JPE D S)   V o l.  11 , N o . 2, Jun e   20 20 , pp . 85 1 ~ 85 8  I SSN :  208 8-8 6 9 4 , D O I:  10. 115 91 /i jp e d s.v 1 1 .i2 . p p85 1-8 58          8 51     Jo urn a l  h o me pa ge : h t t p :/ /ijpe d s. i a e s c o re. c o m   Application of direct MR AC in  PI controller for DC-DC boost  converter       Lun d e Ardh ent a , R a madhani K u rnia w a n  Su bro t o  De pa rt me nt  o f   Ele c t r i c a l   Engi neeri n g ,  B r a w i j a ya  U n i v e r si t y ,  In do nesi a       A r ticle In fo    A B S T RAC T    A r tic le  h i st o r y:  Rec e i v ed  Ju l  27 ,   20 19   Re vise d  Oc t 2 2 , 2 019   A c ce p t ed  Jan  9,  202 0      Almos t  al l  elec tr o n ic co mp onen t s  requ ire  a  DC p o w e r   su pply  at p r esen t d a ys .  T h e  ne e d s of DC po we r  su pp li es from   l o w v o ltag e  sc ale s , me di um  vo lt a g e s   su ch as gen e ra tors ,  to  high   v o ltag e sca l es fo r  h i g h  vo ltag e   el ectr i city   tran smission .  Th e imp r ov em en t  of P I   con t ro ller p e rfo rman ces is  p r esen ted  in   th is  p a per .   Th e  a d ap ta t i on  g a in s  i m pr o v e  tr ans i en t   r e spo n s e  o f  DC - D C  B o ost   Converter  several op erat ing conditi o n s.  M a ssach us etts  Inst it ut e  of  Tech no log y   (M IT) ru le  is  app l ie d  as  an  adap tiv e   mech an is m to  d e termin e th e   op tima l con t ro l  param e ters  in   s o me  con d i t ion s . Th e  us ed  ad ap tiv e  con t rol   tech n i que   is  Dir ect M o del  R e fer e nce  A d ap tiv e  C o n t ro l  (M RA C),  this   method   as abl e   to  co nt ro l s y s t em  in  s o me v a riou s  in put vo ltag e .   Th e  p r op osed   meth od  h a s  a s t a b l e  r e sp on se an d  ab le  t o  r e a c h  th e mod e l r e f e r e nc e  smoo th ly .   Howeve r, the  r e spons e  of the  system  h a s ins t an tan e ous ly   o v e r s hoo t and   follo w s   the  resp on se back  o f  m o del  r e fer e nce .  The r e sp on ses o f   p r op osed   con t ro ll e r   h a ve   sho r t  per i o d   of  ris e  t i me , s e ttling  ti me ,  and  ov ersh o o t.   Ke yw ords:   Boost  C o nve rt er   PI   DMR A C   A d ap ta tio n G a in   Th is  is a n  o p en   acces s a r ticle   un d e r the   C C  B Y -SA  licens e .    Corres p o n din g  A u t h or:   Lu nde  A r d h e n t a ,  Depa rt me nt o f   Ele c t r i c a l  Engi ne eri n g ,   B r a w ija y a  Un iv e r sity  M T   H a r yon o S t . 16 7  M a l a ng ,   I ndo n e sia  Ema i l :  l u nd e. ardh en ta @ u b . a c .i d       1.   IN TR O DUCTION  No wad a y s ,  t h e h i g h  e f f i c i e n c y   is su ita b le  t o  bu ild  t h e  e l e c tr on i c  d e v i c e s  an d pow e r  c onver t e r   h a s an   i m po rt a n t  r o le  i n   t h is  syst em . The  st ep pe d up o r   d o w n DC   vol t a ge is  t h e  pu rp ose of  p o w e r c o n v e r t e r,  e v en   t houg h  usin g a   t r a n s f o r me r ar e  c o mm o n l y  us ed in  AC   v o l t a g e. A co n v ent i on a l  po we r  c onve rt er sti l l   a n   opt io n   in   indu st ry su ch  as  i n du stry o f  b a tte r y  ch arg e r,   un i n te rr upt ed  p o w e r   s upp lie s,  and   o t h e r  en e r gy c onve rsi o n  system s  [1-7].   It  i s   r e qu ir ed e l e c t r on ic  co mp on en ts  t o  r e a c h  th e de sir e d v o l ta g e .   Re cen t p o we r  con v e rte r   com p o n e n t s   h a ve  hi gh q u al i t y an d hi g h   ef fi ci enc y .  O n e  of t h e m  i s   D C -DC  bo ost  c o n v e r t e r whi c h  have   u t i liz a tio n  t o  step   th e   ou tpu t  vo lt ag e   u p  [ 8 , 9].  In   o r d e r  to   c r e a te  t h e D C -D C bo o s t c onve r t er  r a p i d  ch an g e s of   re nsp ons e,   i t   must   w o rk  in  hi g h  fr eq ue nc y [10 ,   1 1 ] .    In  t h is c o ndit i o n,  D C -D C  bo ost   c o nve rt er  r e qui res   cont rol l e r t o   ma nage  t h e de si r e d va lue .   A d a p ti ve  co nt rol s   a r e wi de l y   u s e d  by   re sear chers t o   s o lve  dy nami c   p r obl ems [1 2-1 8 ]  a nd s o me   o f   t h em  use  P I D  a s  i t s c o ntr o l  st ruc t u r e.  Co nv ent i onal  P I D i s  base d  o n  a   mat h ema t i c a l   mo de l, s u c h  t h at  i t  has   st ab i lity ,   r e l i a b ilit y  a n d   con t ro l c a p a b i l i tie s.  Conv e n ti on al  PI D con t ro lle r s are  eff e ct i v e   in  l i n ear syst em s, b u t   it   i s  no t su ita ble  fo r non - lin ea r sy st em s a n d h i g h - o r d e r sys t em s.  D e te rm in a tio n  o f   PI D  p a r a m e t e r s  h a s  b e e n   use d   i n  ma n y  ways  [1 9 ] .  S e vera l   met h o d s have t h ei r o w n a d vant a g e s   and  dra w ba c k s  t o  de te rmi n e   P I D   para met e rs  for  rea c hi ng   st abl e  syste m .  T h e   fi xe d p a ramet e r  i n   P I D  co nt rol l e r  is  n o t q u i t e   r obust   or not  a b l e  to   ada p t a nd t h e r efo r e t h e  ada p t i ve c ont rol l e r  t e chni q u e s  is re qui red  i m p r o v e  syst em  re sp o n se  [2 0, 2 1 ]. S e ve ral   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I SSN : 2 088 -8 6 94  Int   J  P o w  Ele c   & D r i   S y st, V o l .  1 1 ,  N o .  2, Ju ne  20 2 0   :   8 5 1  –  858   85 2 ada p ti ve  c o nt rol   t e c hni ques  a r e e m pl oye d   t o  fi x   t h i s   pro b l e m   a n d  one  o f  t h e m  u s e  Di re ct   M o del   R e fe renc e  A d ap tiv e  C o n t ro l   (DM R A C )   [2 2 ,  23 ].  D M RA C pe rf or manc es a r e  pr ov ide d   b y  mo d e l  as r e f e ren c e,  it  me a n s   th e   p l a n t r e sp on se  m u st  fo l l ow  m o d e l  r e spon se .  Th e  f o llow i ng   p a rame ter   ad ju st me n t  mec h a n ism  is  ca lc u l a t e d   by  usi n g  Mass ac hu se tt s Insti t ut e of   Te c h nol og y  (M IT)  rul e  [2 4, 2 5 ] . In  o r der t o  fi n d  o u t   the  re s ponse   o f  b o o st   c o nv ert e r  a s  a non - lin e a r  syste m ,  th e  p a p e r o f f e rs  D M R A C  in  PI  con t r o lle r a s  an al te rn a t i v e  co n t ro l l er  to   com p en sat e  for i nput   volt a ge  varia t io ns.      2.   PROP OSE D  ME THO D   Thi s  sec t ion  d e sc ri bes a   DC -DC   bo ost  co nve rt e r  m o del  and  deri vat i o n o f  a d a p t a t i o n   gai n  usi n g   D M RA C.    2.1.   DC - D C  B o ost  Co n v er ter  M o d e l   D C -D C  boost  c o n v e r t e r  i s   c o mmo n ly   use d  i n   DC  syste m  a n d  al so  k n o w n a s  st ep  up   DC  con v e r t e r.   It   has si mpl e  c o n f i g urat i o n a nd  one  o f   n o n-is o l at ed p o we r c o nve rt er a s  sho w n  i n  F i gu re  1 .  The  o u tp ut  v o l t a g e   dema nd  m u st  be   gre a t e r t h a n   the  i n put   vo l t a g e a n d c ont inu o u s .  It  uti l i zes t w o  semi c o n d u ct o r s s u c h  a s  a   cont rol l e d   po wer   devi ce,  a n d a n   unc o n t r ol le d  de vi ce.  Th ey c o nsi s t   bas i cal l y  o f  a n  in duc t o r  in  se ri e s  a n d   ca paci t o r i n   pa ra ll el .      Vi n R C D S w it c h  is  O N S w it c h  is  O F F L Vi n R C L Vi n R C L     F i g u r e   1 .  D C -D C boo st  co nve rt er   sta t e s ; switc h  ON   a n d  sw it ch  O FF      The   c u rre nt of i nduc t o r  L i   a n d vol t a ge   of ca p aci t o r  C v   are  th e ma in   p a ram e ter s . Du rin g  th e  sw itch  is  O N ,  eq uat i on  (1)   sp ec ify   L i and  (2) is  deri ve d t o  o b t a i n C v .    d t di L V L in   (1)  R v dt dv C C C 0  (2)    Du ri ng  th e  sw i t c h  is O F F,  th e in du c t o r   re le ases  th e c h arg e   to  t h e c a p ac itor  a n d  lo ad . Th e c o nd iti o n  of  C v  is  defi ned  in  (3 ) a n d   L i c a n b e  sh ow ed   in  (4 ).     dt di L V v L in c  (3)  R v dt dv C i C C L  (4)    Acco rdi n g to t h e ON a nd  OFF  st at e,  t h e   a v era g e  va l u e  of  m odel  fo r b o o st co n v ert e r i s  sh own in   sta t e spa ce  as  ( 5 ).    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t  J Po w El ec   &  Dr i  S y st  IS SN:  208 8-8 6 9 4       Ap pl i c at ion  of  di re ct   M RAC i n  P I  c ont rol l e r for  DC- D C  bo ost  c onve r t e r (L unde   Ar dhe nt a)  8 53     in C L C L V L v i RC d C d L d dt dv dt di 0 1 1 1 1 0  (5)    In  orde r t o   defi ne   t h e  smal l  s i gna l  mo del   of b o o s t c o nve rt er, s u bst i t u ti ng  eve r y  va ri abl e  i s  re qui re d .   Eac h  para met e r i s   pre s e n te d   i n   st ea dy   st at e pa rt   a n d  s m al l signa l  va ria t i on a s   fol l ow s,    in in in c c c L L L v V v v V v i I i d D d ˆ ˆ ˆ ˆ  (6)         R v V i I d D d t v V d C v V d D v V dt i I d L c c L L c c c c in in L L ˆ ˆ ˆ 1 ˆ ˆ ˆ 1 ˆ ˆ  (7)    Th e st ea dy  st a t e v a r i ab l e s   b e c o me  z e r o   by   d e r i v i ng  t h ese te r m s a n d  th e mu l tip l i ca ti o n  re su l t s  o f   sma l l  si gna l  v a ri at ion  are  ne gl ec te d. T h e s m a l l si g n al   m odel  for i n d u c t or  cu rre n t   a n d  c a p ac i t o r   v o l ta ge o f   bo ost c o nve rte r   a s  gi ve n b y   (8).       R C v C I d i D dt v d L v D v V d dt i d c L L c c in c L ˆ ˆ ˆ 1 ˆ ˆ 1 ˆ ˆ ˆ  (8)    The   de rive d   t r ansfe r   fu nc ti on   ( 9 ) fr om the  out put  vol t a ge  to  the  dut y  cy cl e sh ow s the  effec t  o f   t h e   d u t y   cy cl e mod i fy  th e  c a p ac i t o r   vo lt ag e   w h e n   t h e  du ty cy c l e p e rf or ms.      2 2 1 1 ) ( ˆ ) ( ˆ D s R L LCs s LI V D s d s v L c c  (9)    2.2.   Di re ct  Model  Re fer e n ce  Adapti ve  Contr o l wi th PI Control l e r   A d a p ti ve   c ont r o l syst em is a  c ont rol s y ste m  t h at  has a d j u st ed co nt rol  pa ra me te rs ac co rdi ng t o  so me  di st urba nces.   I n  D M R A C ,  t h e  desire d  syst e m  pe rfo rma n ce  is sta t ed in  a  re fe re nc e  mo de l .   F i g u re  2  sho w s t h e  bl oc k di ag ram   of t h e D M R A C .  The  co nt rol  par a met e rs  are   c h a nge d  bas e d  on   er ro r  fe e dbac k ,   w h i c h i s   t h e   di ffe re nce  be t w een  t h e   ou t p ut   s y st em   a n d   t h e  o u t put   of re fere nce  mo del .  T h e st ru c t u r e   of D M R A C   i s   divi de d   i n  t w o l oops,  t h e i nne r l o o p   and  o u t e r  lo o p . T h e P I  c o n t roll e r  i s  em pl oye d i n  t h is  resea r ch  beca u s e  t h e  st ru c t ur e   o f  PI co n t ro l l er  is sim p le   to   ex ec ute  in  imp l emen ta ti o n .  PI  c o n t r o lle r is on e   of sing le inp u t   s i n g l e  out put  (S IS O) met h o d ,  t h i s   c ont rol l e r  ha s n o  abi l it y  to fol l o w   t h e   di versit y   o f   e nvi ro nme n t .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I SSN : 2 088 -8 6 94  Int   J  P o w  Ele c   & D r i   S y st, V o l .  1 1 ,  N o .  2, Ju ne  20 2 0   :   8 5 1  –  858   85 4 R e f ere n ce  Mo de l Ad j u s t m e n t   me ch a n i s m C o n t ro l l er Pl a n t Yp Ym U C ont ro l l e r   Pa r a m e t e r R     Fi gu re   2.  Di re c t  mo del  re fe re n c e  a d a p t i ve  c ont rol       The  b oost   c o n v e r t e r is  2n d orde r  syst e m , suc h   t h at   t h e  desc r i be d syst em   b y   2 n d  or der  mod e l as:       2 1 2 2 1 a s a s b s b s U s Y p  (10 )     The  re fe ren c e  mo del   i n   2nd  o r de r  s y ste m  gi ven   b y :        3 2 2 1 3 3 2 2 1 am s am s am s bm s bm s bm s U s Y m    (11 )     Th e te rm   o f  PI  c o n t r o ll er   as:       s K K s Y s R s U i p p  (12 )     Tran sfe r   f unc ti on  of b oost   c o nve rt er a n d P I   cont rol l e r  is           i p i p p K s K b s b a s a s s K s K b s b s R s Y 2 1 2 1 2 2 1  (13 )     An d          s R K s K b s b a s a s s K s K b s b s Y i p i p p 2 1 2 1 2 2 1  (14 )     Th e  d i ff er en ce   b e tw e e n   th e outp u t  sy st em and   r e fer e n c e  mod e l :     m p Y Y   (15 )   Th e f o rm of  cost  f u n c tion   is  c h o s en  by :       2 2 1 J  (16 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t  J Po w El ec   &  Dr i  S y st  IS SN:  208 8-8 6 9 4       Ap pl i c at ion  of  di re ct   M RAC i n  P I  c ont rol l e r for  DC- D C  bo ost  c onve r t e r (L unde   Ar dhe nt a)  8 55  Wh er e   indi ca te s  t h e e r ro r  b e t w e e n  pla n t  o u t p ut a n d mo d e l  refe re nce  o u t p ut. T h e has no  fix   v a lu e  a n d  i t  is se t in   s u c h  a   way  su ch  t h at  J  i s  mi ni mi ze d t o  z e ro. In  MIT  rule ,  Ne gat i v e  gra d ie nt  of J is   n e ed ed  t o   d e t e rmin e tim e  ra te   o f  ch ang e   o f     as show n in   ( 17) .     J dt d  (17 )   p p p p p p K Y Y J K J dt dK  (18 )     Wh er e;   J ,  1 p Y   Parameters p K and i K  are  det e rmi n ed  b y   a p p l yi n g  M I T  gra d i e nt  rul e s  (19 ) .    p p p p p p p K Y Y J K J dt dK   i p p i i i i K Y Y J K J dt dK  (19 )     Wh er e,  J ,  1 y          i p i d p d p p p K b s K b K b K b a s K b K b a s a s b s b s Y s R K Y 2 2 1 2 2 2 1 1 2 3 1 2 1  (20 )        i p i d p d p i p K b s K b K b K b a s K b K b a s a b s b s Y s R K Y 2 2 1 2 2 2 1 1 2 3 1 2 1  (21 )     F r o m   e qua t i on   (2 0) an d (21 ) , i t   i s  obt a i ne d, p p K Y , i p K Y a s   eq ua ti o n  ( 22)  a nd  (2 3).          i p i d p d p p p p p K b s K b K b K b a s K b K b a s a s b s b s Y s R K J dt dK 2 2 1 2 2 2 1 1 2 3 1 2 1  (22 )       i p i d p d p i i i i K b s K b K b K b a s K b K b a s a b s b s Y s R K J dt dK 2 2 1 2 2 2 1 1 2 3 1 2 1  (23 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN : 2 088 -86 94  I n t J   P o w   El ec  &  D r i S y st ,  V o l .  11,  N o .  2,   J u ne  20 2 0  :     8 51  – 85 8   85 6 1 b , 2 b , 1 a , an d  2 a have   an  unk no w n  nu mbe r .       3.   RESEARCH M E THOD   Th e r e sear ch  i s   b a se d o n  th e o u t pu t vo lta ge  g e n e r a te d by  th e boo st  co nv er te r  w h ich   h a s  no t b een  pr ope rl y  re g u l a t e d. T h i s   pr o b l e m  occu r s   w h en  t h e r e  are  c h a nge s  in i n p u t  volt a g e ,  r e fe r e nc e  vol ta ge,  a n d  t h e   l o ad.   This  r e se ar ch t h at  wi ll  be c a r r i ed  out  i n  a b oost  c o n v er te r  usi ng a   PID  c o nt r o ll e r   and a  b oost  c o nve r t e r   si mula ti on  usi ng  D M RAC .   The c o n v e n t i o nal   c o ntr o ll er  P I D  i s  ut il i z e d   t o  co mpa r e   t h e pr o pose d  c o nt r o l l e r   t h at  ve ri fi ed  b y   va r y i n g  in put  vol t a ge . Ta bl e 1  prese n ts t h e  par a met e r s   of   boost  c o nve rt er .       Tabl e 1. DC- D C  b oost   c o nve r t e r   pa ramet e r s   Pa ra met e r  S y m bol V a lue  I nput V o ltage   in V   V 12   I nducta nce   L   mH 7 . 4   Re sist ance   R   10 0   Ca pac ita nce   C   F 470       B y   u s ing   t h e s e  p a same te r s , th e  mo de l of   D C -D C   b o o s t co nv er te r (5)  is u t i liz ed   as  a   p l an t of  the   sy ste m . Th e  d e r i v a t i on   DM RA C b a sed on  PI  con t ro ll er   ob t a i n   ( 22)  a n d   (23 ) , th ese e q u a tio n s  a r e th e ad ap tiv e   co n t ro l l e r  model .  Th e   v a l u e   of   g a mma s  is  sp ec if ie d to a c hi ev e  th e a p pr op r i a t e   r e sp on se .  S o m e  sc en ar i o s   f o r   ch a n g i ng   t h e  in pu t v o lta ge  an d  lo a d  are   set   to   f i n d   ou t t h e  r e sp on se o f  t h e   pr opo sed  c o n t r o lle r .       4.   R E SU LTS AN D ANA LY SIS  The  pe r f o r m an c e  o f  b o o st  c o nve r t er  i n  pr o pose d   c ontr o ll e r  is  p r o v e n  i n  si mul a t i o n  s u c h  t h at  an y   ch a n g e d   re sp on se s a r e a b l e  t o   b e  ob serv ed .  Th e  i n pu t  vo l t ag e an d  r e sist o r  lo ad of   b o o st co nv er te r  a r e 12  V  an d 100   Ω , r e sp ec tiv e l y.  R e f er en c e  vo lt ag e  is s e t  to  b e   48  V  an d t h e v a lue  of   g a mm as  as fo ll o w in g,    5 3 10 7 10 2 i p     The c o m p ari s o n   o f  c o n v e n t i ona l   PI D  a nd a d a p ti ve  PI  i n   b oost c o nve rt e r  i s   sho w n  i n  F i gur e  3  a n d   Fig u re  4.  In cre a s i n g   o f  th e i n pu t vo l t a g e  f r om  V 12  to  V 24   a t  0. 3s ma kes t h e l i t t l e  osc i l l a t i on in out pu t   vol t a ge .    The  p r o pose d   c o ntr o ll er   c a n re ac h s t e a dy sta t e le ss  t h an  0. 03s  wi th a   sl i ght  ove r s ho ot . T h e t r a n si ent   r e sp o n se  o f   pr op ose d  co nt r o l l er ha s a   go od  r e sp o n se  an d  same re s p o n se  to re fe r e nce   mo de l.  I n  Fi g u re   3,   t e nsi o n str e s s  of   p r o p o se d c o nt r o l l e r  i s   m o r e  st a b le  e v en  t h o u gh t h e  in V i s  c h an ge d a t   0. 3s.  The  co n v e n ti o n al   PI D n e e d s 0. 06s  to wa rd   th e r e fe r e n c e  mod e l   w h en  t h er e   is  an  in cr ea se  in  the  in pu t v o l t a g e .          F i gu re  3.  O u tp ut   v o l t a ge  re nspo nse  o f   DC- D C b oost  c o nve r t e r   w i t h   c h a n gi ng   i n put  v o lt a g e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J   P o w   Elec &  Dri Sy st   I SSN : 2 0 8 8 -8 69 4      Ap pli c ati o n  of   di rec t  MRAC  i n   P I  c ontr o l l e r f o r  DC - D C   bo ost  c onvert e r   ( L u nde  Ar dhe nt a)   8 57      Fi gu re  4.   O u t p ut v o l t a g e r e ns po nse   o f  DC - D C   b oost   c o nve r t er wi th  cha n gi ng   l o a d       In s e c o nd sc e n ar i o ,  the  loa d  i s  cha n g e d to  3 00  Ω   a t   0. 3  s, a s m al l   os c i l l a t i on o c cu r s  a nd f i na ll y   f o ll o w s  t h e  r e f e renc e  m o del .   The  t r ansi e n t   r e sp onse   of  t h e  p r o p o se d c ont r o ll er  sh ow s  it  has  f a st  re sp o n se t o   a c hi eve   the   v o l t a ge  re fer e nce ,  t h e  l o a d   c h a nge   ma kes c o nve nt i o nal  P I D  re q u ir es  m o re t i m e.  T h e  v o l t a g e  de via t i o n  in  p r o p o se d c o ntr o l l e r  b y   6. 25 % f o r  0. 01 s ,   thi s  r e s p o n se  i s  qui t e   fast   t h an  c o n v e n t i o nal  P I D   c ont r o ll er .  The  out p u t   v o l t a g e   of   t h e   c h an gi ng   l o a d   i s  s how n   i n   Fi g u re  4.  Ho we ver ,  t h e  pr o p ose d  co nt rol l e r   ha s s h o r t e r  os c i l a t i on com p are d   t o  co nve nt i onal  P I D   c ont r o ll er , t h e  vol ta ge  de vi at i on  i n  l e ss  t h an P I D   c ont r o ll er .       5.   CO NCL US IO N   I n  t h is  p a p e r,  D M RA C i s  cho s en  for  co n t r o lli n g  D C - D C   bo o s t   conv er te r, t h is m e th od is  sa tisf i e d   for  its  co n t ro l l e r   str u ct ur e and  go od p e r f o r ma nc e  in   v a r i ou s  i n pu t vo lta g e s  a n d l o a d s. Th e pr opo sed   sy st e m  i s   sta b le  a n d ab le to r e a c h  mod e l re fer e n ce p e rf e c t l y   w ith sh or te r   re co v e ry  time.   Ho w e v e r ,   th e  r e sp on se  of  t h e   syst em has  ins t ant a ne o u sl y o v e r s h oot a n d v o l t a ge  de vi at ion.  The   ri se ti m e ,   set t l i ng  t i m e ,  an d   o v e r sh o o t  fo r   ste p  re spon se  to   fo llow   t h e  r e spon s e  of   mo d e l   r e f e r e n ce  a r e  some  ob je ct iv e s  t h at  d e te r m in e  wh et her   the   a d apt a t i on  gai n s w o r k   pr o p e rl y.   T h e a d a p t a t i o n   gai n s de te rmi n e   t h e   suc ces s of   a d a p ti ve  c ont r o l .  The  ad a p ta tio n   g a ins of   th e pro p o s ed  co n t r o lle r  a r e  ob ta in ed   by e m p i r i c a l  g a in s.      AC K N OWLEDGEMENTS   T h e   r e s ear ch p r o j ec t  w a s su ppo rt e d  by   U n i v e r sita s B r aw ij ay a  t h roug h  L e m b a g a  P e n e li tia n   d a n  Pen g ab di an   M a syara k at  Uni v ersit a s Bra w i j a ya  (LPPM   –  UB).      RE FE RE NC ES   [1]   M o stafa Mo sa ,  M o hammad  B.   S h admand ,  Rob e rt S .  Balog ,  Ha itham  Ab u  Ru b,  " E ffi cient  m a xi m u m  po wer  po in t  tra c k in g u s i ng  m o d e l pr e d i c ti v e  c o n t rol for pho to vo lt aic   system s un de r d y n a m i c   we ath e r c o n d i t i o n " ,   Re ne wa bl e   Power Generation  IE T , vo l. 11 ,  no . 1 1 ,  pp.  14 01-14 0 9 ,  20 17.  [2]   Tedj ani M e sb a h i,  N a ss im  Ri zo u g , F o uad  Kh e n fri,  P a tri c k  B a rth o lomeüs , P h ilipp e  Le  M o ig ne,  " D y n amic al  modelling and  emulation of  L i - i on batt eries–sup e rcapaci t ors  hybrid power  suppl y  for  el ectric vehi cl e applications",  Ele c trica l  S y s t e m s  in T r ans po rtatio n I E T ,  vol .  7, n o .  2, p p .  16 1-1 6 9 ,  20 17.     [3]   Xi   Z h a ng,   Ch en gl ia n g  Yin,  H u a  Ba i,  "Fi x e d -b ou nd a r y - la ye r  Sli d i n g-m o de an d Va ri a b le  Swi t c h in g  Fr e q u e n c y  Co ntrol for  a B i d i rec t io na l  DC– D C Co nv erter in  H y b r id  En ergy   S t o r age  S y stem" ,   El ectr i c Pow e r  Com p o n en ts  an d   Sy ste m s , v o l.  45 ,  p p .   147 4,  20 17 .     [4]   H a ss an F a th aba d i, "P lug - in Hy b r id El ectr i c V e h i cles (P HE V s ): Rep l a c ing  Int e rna l  Co m b us tion  En g i ne  with  C l e a n   an d  Ren e wab l e  Energy  B a sed  A u xiliary  P o wer S o urces" ,   IEE E  T r an sa c t io ns on   Po we r E l e c t ro nic s , 20 18 .    [5]   M.  Le pa no v ,  Y.  Ro z a n o v ,   "Mu l t i fu nc t i o n a l  re gu la t o r  ba se d   on  SME S  a n d p o we r e l ec t r on ic  c o n v e r t e r for i n cre a s e  of power  quality  and power  sup p ly  r e liabil i t y ",  4th  In ter n a t iona l Co n f eren ce  on  Po wer  En gine e r ing   En erg y   an d   El ec tric al D r i ves , p p . 13 87 -1 39 1 ,  20 13.  [6]   C. M.   Ni rm a l  Mu ku nd a n , P.  Ja y a pra k a s h ,   " A  ne w bi na ry hy b r id   ca sc a d e d  H-b r i dge   m u lti   l e v e l  c onve rte r  for p o we r  qu a l i t y a ppli c a t io ns",   Proc .  IEEE  7 t h  Po we r In dia  I n te rn at io na l  C o n f e r e n ce   (P IICON) , pp .   1-6 ,  N o v .   2 016 .   [7]   M a n o ran j an  S a h o o ,  S i v a   K u mar  K, "H ig h G a in  S t ep Up  DC-DC Co nv erter for  D C  M i cro-Gri d  A p p l icatio n" ,  Inf o rma t i o n an d  A u t o ma ti on fo r  S u sta i n a b i l ity (ICIA f S )  20 14 7t h   In te rna t i o n a l  Conf e r e n ce , 20 14 .  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I SSN : 2 088 -8 6 94  Int   J  P o w  Ele c   & D r i   S y st, V o l .  1 1 ,  N o .  2, Ju ne  20 2 0   :   8 5 1  –  858   85 8 [8]   R.  K.   Sub r ot o,  L .  Ardhe nt a,   a nd E .  Ma u l a n a,   “ A   no ve l o f  a d a p t i ve  sli d i n g   mo de  c ontro lle r  wit h   ob se rv e r  fo r  DC/DC bo ost c o nv e r te r s  in ph ot ovo lt a i c  syste m ” ,   20 17  5th In ter n a t iona l  Co nf eren ce  on  Elec trical ,  Ele c tron ics  an d   In fo rmat io n  E ngi ne e r in g   (ICE E IE) , p p .   9–1 4 ,  20 17.   [9]   M.  Fo rou z e s h ,  Y.  P.  Siwa ko t i ,  S. A. Gorji ,   F.  Bl aabjerg,   B.  L e hman, "Step-U p  DC-DC Conver t e rs :  A  Co m p re h e nsi v e  R e vi e w  o f  Vol t a g e - Bo osti ng Tec h n i qu e s  T o po lo gi e s   a nd App lic a t i o ns",   IE EE  Tran sa c t i o n s   on  P o wer E l ectronics ,  vo l.  32,  no. 12,  pp.  91 43 -91 78,  Dec  2 0 1 7 .   [10]   M u h a mmad  H .   R a sh id ,  “P ow er   El e c tr o n i c s  –  C i r c ui ts ,  D e vi ces   an d  A ppl ic at io ns ”,   3r d ed ., Pre n ti ce  Ha ll o f  Ind i a .  [11]   Mo ha n  N. ,  Un del a n d  T.  M.,   a n d Rob b i n s   W.  P . ,   “ P o w e r  E l e c t ronic s :  Co nv e r te rs,  App l i c at io ns,   a nd  De sig n ” ,   Ne w  York : W i l e y ,  199 5.     [12]   W e ic h a o  Sun ,   Yifu  Z h a ng,  Yup i n g   Hu a n g,   Hu ij un  Ga o,   O k ya y  Ka y n a k ,  " T ra n s i e n t -Pe rfo rm a n ce -Gu a ra ntee d  R o bu st  Ad a p ti ve  C o nt r o l a n d I t s A p p l ica t ion  t o  Pre c ision Motio n Co nt rol Sy ste m s" ,   I n dustrial Elec tronic s   I E E E   Tran sa c t i o ns o n ,  vo l.  63 ,  n o .  1 0 ,   pp . 65 10 -65 1 8 ,   20 16 .    [13]   Jia n fe ng  Lia o, Zh e n g  Che n ,  Bin Ya o,  " P e rform a n ce -Orie n te d  Co o r di na te d Ad a p t i ve  Ro bu st   Co nt rol  for  Four- Wh ee l In d e p e nd en tly  D r iv en  S k id  S t eer  M o bile  Rob o t",  Acces s  I E E E ,   vo l. 5 ,  pp .  19 04 8-19 05 7, 2 0 1 7 .   [14]   Chien-Ch ih  We n g , Wen - S hyo ng   Y u , "H ∞  tr a c king  adap tive   fuzzy  in teg r al   s l iding  mod e   co ntro l for  par a ll e l   manipu lators" ,   Sy ste ms Ma n  an d Cy be rn e t ic s  (SM C ) 2 0 1 0  IEE E  In te rn atio nal Co nfe r e n ce  on ,  pp .  419 7-4 2 0 4 ,   20 10 .   [15]   Ab hish ek Nay a k, Bidy adh a r S u bu dh i, " D iscr e t e b acks t e p pi ng c o n t rol  of mag n e tic   l e vitation  syste m  with  a  n o n l i n ea r s t at e est i m a to r" ,   In d i a  Co nferenc e  (IN D I CON) 20 16  IEEE  Ann u a l ,  pp .  1-5 ,  2 016 .   [16]   M.  Ha sh e m i, J .  As ka r i , J.  G h ai s a r i , M. K a m a li ,  "A da pt iv e co ntrolle r  d e s i g n  f o r n o n lin ear  sy stems  wi th t i m e - vary in g s t ate  de l a ys" ,   Ele c trical   En gine ering  (IC EE) 20 14  22 nd  I r a n ia n  Co nferen ce on ,  p p .  11 97 -1 20 2,  20 14.  [17]   Z.-J.  Yan g ,  K.  Kun i tos h i, S .   Kan ae,  and  K .   Wada ,  “Adap tiv e ro bu st  ou tp u t - f ee d b a c k  con t ro l  of  a   magne tic   Lev i t a tion  sy stem  by  K-fi lter  ap pro ach,”  I EEE T r ans. Ind.   El ectron ,  vo l.  55,  no.   1,   p p . 3 9 0 – 3 99,  J a n .   2 0 0 8 .   [18]   Ch ih -Min  Li n, Mi ng -Hun g  L i n,  Ch u n -W e n  Che n , " S oP C-Ba se d   Ad a p ti v e   PID  Con t rol  Syste m  De sig n   fo r  Magnet i c  Levitati on  S y stem",   Syste m s J o urna l IEEE , vo l.  5 ,  no.  2 ,  pp .  2 7 8 -2 87 ,  2 011 .  [19]   K. H.   An g,  G.   Ch on g,  a n d Y.  L i ,   “ P ID c o n t ro l  sy st e m  a n al ysis,  de sig n , a n d te chn o l o g y , ”   IEEE Tran sac t io ns on  Con t r o l Sys t em   T echno lo gy ,  vo l.  1 3 ,   no .  4,  pp .  5 5 9 -5 76 , J u ly  2 0 0 5 .   [20]   D. E. S e b o rg , T.F .  Ed g a r  and  D.A .  M e llich am p ,   “P roces s D y n a m i c  and  Control ” ,  2nd  editi on, Wiley :  New  York ,  20 04 .   [21]   B .  W .  B e q u e t t ,  “ P r o ces s   Co nt r o l   M o d e ll ing  an d S i mu la t i o n ” ,   New J e r s y:  Pr en ti ce- Hall ,  20 03 .   [22]   E.  Lavre t s k y  an d  K .   A.  Wis e ,  “Ro b u s t and  ad ap tive  con t ro l:  With  aero s pa ce  app l ica t io ns , s e r .  A d v a n ced   tex t bo ok s  in co n t ro l  and  sig n al pro cess i n g ” ,   L o nd on  an d  Ne w Y o rk: S p ring e r , 20 13.   [23]   M.  Krst ic , I. Kane l l a k o p o u l o s,   an d P.  V.  Ko ko tov i c ,  “ N on li ne a r   a n d  a d a p t i ve   c ont ro l de si gn ” ,  Ne w Yo rk:  Wi le y,  19 95 .   [24]   P.  C.  Pa rk s,  “ L i a pu no v  Re d e si g n  of  Mo de l Re fe renc e   Ad a p ti v e  Cont rol   System s” ,  I E EE  T r a n s a ct io n o n   Au tom a t i c   Cont r o l , v o l -1 1,   no . 6 ,  19 66 .   [25]   Zh uo yu n  Nie,  D o ng sh eng  Gu o,  Qing gu o  Wang ,  Ru ijuan  L i u,   L a ich e n g   Yan,  " A n a lys i s  an d  de sign  o f  ex tend e d   state   obs erver  w ith ref e ren c e   m o d e l",   Co nt rol   a nd  De c i sio n  Co n f e r e n c e  (CCDC) 2016  Chi n e s e , p p .   589 -59 4 ,  20 16 .       BIOGRAPHIES  OF AUTH O R S       Lun d e  A r dhen t a  w a s  b o rn   in   Ea s t  Java P r o v in ce , I ndo nes i a,  in  19 8 8 .   He   is cu rrent ly a ju nior   lec t u r e r   at D e par t men t  o f   El ectr i c a l  Eng i ne ering ,   Un iv ersity  of  Br aw ijay a , In do nes i a. H e   rece ived   th e  M . S .  d e gr ee  in  Dep a rtmen t  o f  El ectr i cal  En gin eer ing,   Natio n a l   ChiaY i  U n ivers i ty ,  Ta i w a n  in 20 15 .  He  c o m p l e te d  h i s  Ba c h el or de gree  i n  De pa rt m e nt  of   E l e c t ri ca l  E ngin e e r i n g ,   U n iversity   of  Braw ijay a, In do nes i a in  2 0 1 1 .  Hi s  r e search  in teres t s   in clud e  renew a ble  energy   ap plication s ,  lin ear  con t ro l an d  d i g i ta liz e d   co ntro l te chn i q u es , a n d   po wer el ec tron ic s .         Ramadh ani Ku r n iawan  S ubro t o   rece iv ed  B.Eng   deg r ee  in  El ec trical  En gin eer ing  from S e pu lu h   N o p e m b er Ins t u t u t e o f  Tech no lo g y ,  S u rabay a ,  In don esia  in  20 12   and  th e M . Eng  a nd  M . S c   de g r e e s   fro m  Sep u l u h  No pe m b e r  In st ut ute  of T echn o l o gy   a n d  Na tio na l Tai w a n  Univ e r sit y  o f   S c ienc e  an d T ech no lo gy ,  Taip ei , Taiwan   in  2 014 . H e  is  curr en tly   a l ectu r er  in  Br aw ijaya   U n iversity , M a la n g , Ind ones i a.  H i s res e a r ch   in te re s t s  in clu d e  p o we r  c o nv er ters  mod e lling  and   co ntrol,  no nl in ea r  contro l,  ad ap ti v e  c ontro l,  a nd powe r  qu a l i t y.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.