Intern ati o n a l  Jo u r n a l  of  P o we r El ec tr on i c 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 . 10 65 ~1 073  I SSN 208 8-8 6 9 4 , D O I:  10. 115 91 /i jp e d s.v 1 1 .i2 . p p10 65- 1073     1 0 65     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   Com p ari s on betw een proposed  fuzzy logic and ANFIS for  MPPT control   f o r photovoltai c system        Lo t f Fa ra h¹,   A d el H a ddo uche², A li  Had d o u che³    1, De pa rt me n t  o f   E l e c t rom é c a n ique  E ngin e eri n g ,   Un iv e r si ty  Ba dj iM ok ht a r  An na b a ,  Al ge ri   M i n e   En g i nee r in gD epartmen t, Un ivers i ty Larbi t eb e s siTeb e ssa,  Algeria        A r ticle In fo    A B S T RAC   A r tic le  h i st o r y:  Rec e i v ed  Jun   8, 201 Re vise d N o v  9 ,  20 18   A c ce p t ed  Jan  15 , 20 20      In  this pa pe r,  a   m a xim u m powe r  po int  t r ac kin g  (MPPT a l go rit h m   fo ph otov olta ic  (P V) sy stems  is  ac hieved  b a s e d on  fuzzy   log i c  con t roller  (F LC)   and   co mp ar ed  w i th an  an fis (n eu ro -fuzzy )   bas e d  mp pt con t ro ller, this   m e thod   allies  th abilitie s  of artifi cia l  n e ural  ne twork s  in learn i ng an th e p o wer o f   fuzzy   logi c   to   hand le  imp r e c is e d a ta.   Both  m e th ods  are  sim u lat e d using   m a t l a b si m u l i n k . Th e c h o i se  of  p o we r v a ri ati on  a n t h e c u rre nt  va riat io n   a s   in pu ts  of th e p r o p o s ed co ntro l l ersred uc esthe  c a lcu l a t io n. Bo th  F L C and   ANFIS   b a se d M PPT a r e   te st e d   i n  te rm o f  st e a d y  stat e pe rf orm a nc e a nd the  pv system dyna mic.   Ke yw ords:   ANFI S Ne u r o-fu z z y   Ma x i m u m Po we r Po in T r ac ki ng  PV Syste m   Redu ced  F u z z y   Lo gic   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:   Lo tf i Far a h ,     Depa rt me nt o f   Ele c t r oméc a n i que   E ngi nee r i n g   U n i v e r sity  Ba dji M ok h t a r  Anna b a ,   Al ge ri a,  B P  1 2   S i di   Ama r  Ro ad  An na ba  23 0 0 0 .   Emai l:  fara hl ot @ya h oo.co m       1.   IN TR O DUCTION  Du ri ng  th e l a st  y e ar s,  urg e n t  n e ed s fo r a  ne e n e r g y  a l te r n at iv e  i n  o r d e r  to   o v e r co me t h en erg y   crisi s   a n d  gl o b al  warmi n i s sue s .   T h ose pro b l e ms ha ve  si g n i f i cant l y prom ote d   the  rene wa bl e n e r gi es   growt h . U n de ni abl y , t h p h o t o vol ta i c  syst ems rep r e s e n t   a  ve ry   c o mp e t i t i ve sol u t i on.  U n fo rt u n at el y, t h is   solut i o i s   not   perfect  d u e  to  bad  effi ci enc y   of the   e n erg y  c o n v e r sio n ;  to  o v erc o me   t h i s  p r obl emi t   i s nec e ssary   t o  provi de t h e  PV   s y st em  w i t h  a n   M P P T   c o ntr o ll er  t o   gat h e r   t h maxi mum  el ec tri cal  p o we from t h e   p h o t ovo lta ic  mo du le s in   d i ff e r e n t w o rk in g con d i t i on s [1 ]. Th e r e f or e man y  met h od of  MP PT wer e   co mp le te i n   prec e d i n st udi es , a s  Pe rt urb  an d  O b se rv e (P &O ) [2],  fra c t i onal  o p e n -ci r cui t   vol t a ge   [3 ], f r ac ti onal   sho r t - ci rc uit  cu rr ent ,  inc r e m e n t a [3] co n duc ta nc e (IncC on ), li n e  ap pr o x i m at i o n ,  t h e   c ont rol  o f   ri p p le   c o rre la ti on  (R CC ),  P I D c ont rol ,   fuz z y   l ogi c c ont rol  (F LC)  [ 2 ],  gen e ti c al gori t h [4 ],  n e u r al  net w o r k  an d ne u r o-fuzz y   a p pro a c h e s   [5 ].  On   t h e  o t h e r h a nd , i n te llig en sys t em lik FLC ,  n e u r a l  ne tw or k   a n d  g e n e t i c  a l g o r i t h ms  ar abl e  t o   det e rm i n e t h ei pa ra me te rs, a n d a r e c a pa bl e  o f   o p erat in g  u n d er   hi ghl y n onl i n ear  s y st em In  re ce nt   yea r s ,  se ve ra l t e c hni que s hy b r i d i zat i ons   see n   t h eda y  l i ke  t h AN FIS  (A dapt i v e  N e t w o r k   F u zz y In fe renc e   Syst em [6 ].  T h ei p o we r l i e s in t h p o ssi b i l i t y  of inc o rp ora t i n g a   kn ow le d g base,  de al i ng  wi t h imp r e c i s dat a  by  fuzz y logi c a n i n t r o duce  le arni n g  vi t h e   ne u r o n s   o f  t h e  net w o r k . The   re sp o n se   t i me, ov er fl o w   a n d   sta t ic   erro r crit eria   c a n be Assure d by  co n v e n t i onal   c ont rol  te chni q u es , w h il e   t h e ro b u stn e ss cri t e rio n re ma i n s a   cha l l e ng e  for  re searc h er s.He nc e, t h e  FLC - base d MPPT   a l go rit h m at t r ac ts man y   re s earche r s.  Fre s hly i n   l i t e rat u res,   se v e ral  MPP T   t e c h ni que s usi n g  t h ese te c hni que s were   s u g g e s t e d [2 -5,  7 ,  8]. In   c o mpa r i s on  wit h   P&O  al g o ri th m, t h e y  p r ovi d e  su peri or trac ki n g  pe rfo r ma nce.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
          I SSN : 2 088 -86 94  In t  J  Po w   Ele c  &  Dri  Sy st,   Vol.  1 1 ,  No . 2 ,   Jun e   2 020  : 1 065    10 73   1 066 To t r a c k  t h maxi mum  p o w e r poi nt   thi s  pa per   p r op o s e s  a  c o m p ar i s on   be tw ee a   Fuzz Lo gi c   C ont r o ll e r   wit h  re duc ed  n u mbe r   of  rul e s a n d A N F I S ( A da p t i v e Ne t w o r k F u zz y I n f e re nc e S y st em ) c ont rol l e r ,   t h i s  co nt rol  is i m pose d  b y  the  non - l i n e a r c h a r a c t e ri st ic s of t h e P V . B o th m e t h o d use va r i a t i on o f  t h p o w e r   ( Δ P pv ) and   cu rr en t v a riatio n ( Δ I pv )  as th e in pu t s .  Th o s e  t w o me t h od a r e t e st ed i n  t e r m of  ste a d y  sta t pe r f o r ma nc e a n d   t h e t r ac ki ng  ti me usi n g  MA TL AB/ S imul ink.       2.   MA XI MU PE RFOR MA NCE  POI N T  T R A C KE R O P ERAT I O N   P R IN CIPL E   The c o nnect e d  loa d   cha r ac te ri sti c s ha ve a n   i m p o rta n t   i n fl ue nce  o n   t h e ph ot o v o lt ai c o p era t i n be ha vi o r ,  s h o w n   i n  Fi g u r e   [9 10 ].   F o r   a resi st ive   l o a d ,  e q ual s   R i ,  the r e  i s  onl y o n e  pa rt ic ul a r   o p era t i n g   p o i n t  wh e r e the o p t ima l  ad a p ta tio n  o c c u rs,   c a ll ed  t h e m a xi mu p o w er  po in (M PP)  in   o u r c a s e no tic ed  as P  max,  s h ow n  i n  Fi g u r e   2.   T h e r e f ore ,  i f  t h l o a d  a n d  t h so ur ce   a r e   dir e c t l y  c onne ct e d ,  i t   is  r a rl y  t h at  t h PV   mod u l e  op e r a tin g  po in is   o p t i ma l.   To  re so lv e   th is  p r ob l e m a ti c,   u s e  of  an  M P PT  c ontr o ll er  d r i v i n g  a   DC D C   c onv e r ter,   b e tw e e n  th e   sou r c e  a n d   th e   load ,   i s   n e c e ss a r y ,  ill u s tr at e d  in Fig u re   3  [11 ] .   I t  is w e l l   kn own  th a t   w ith  th e te mp e r atu r e a n d   th e  irra d i an ce v a ri at io n ,   t h e P V  sy ste m  c h ara c t er is tic s an d  its  M PP v a ry  c o r r e s po n d i n g t o   c u r v e kn o w n  as  P - V   cu r v e, sh ow n i n   F i gur e 4 an d Fi gu re  5 [1 2,   1 3 ] .   T h us,   t o   t r ac t h i s   va ri at i on  a n   MPP T  c ont rol l er  h a be c o me  e s se nti a l .  T h e l a st   de ca d e , ma ny  M P P T   c ont r o l  t e c hni que a ppea r e d   [ 1 4, 15 ] .  Cl assi fi ed  as  f o l l o w:   a.   Vol t a ge  fl ybac k  met h o d s  (c o m pa re  t h e  P V   ope rat i n g)   b.   P W M si gnal  c ont r o ge ne rat i on  b y  t h volt a ge a n d  a  re fe r e nce  a ppl i e to   the   DC D C  c onve rt er  [ 1 6 ] .   c.   Cu rr en t   f l yb a c k   me t h od s (u se th e   P V  modu le b.   -E s tima t i o th e M P P   cu rren t  by  th sh or t ci rcu i t   c u r r en t fly b ac k  me t h od s [1 7 ]         Figu re 1.   I - V c h aract erist i c   of  t h e PV  mo dul e       F i gur 2.  P - cha r ac te ri sti c   o f   the  P V  m o dul e       3.   DC -D C CON V ERT E R   I n   f a ct Th e DC- D conv e r ter  is  an   a d a p t a ti o n   b e tw e e n   th e P V  p a n e l a n d  th e  lo a d .  Th is   a d ap t a t i on  i s   pr ovi de b y  t h e ac o n  t h e  co nve r t er   dut c y cl e ( D )  e n su ri n g  t h e   ma x i mu m pe r f o r ma nce  p o i n t  c o inc i de swit h   th e  op era t i n g po i n [ 1 8 ] Fig u re   4   ill u s tr at es th e  B o o s c o n v e r te r,   wh ose   o u t pu vo lta g e  (V b)  is gra t e r   or  eq u a l   th a n  th inpu t v o l t a g e  V i   ( P vo lta g e   g e ne rato r )  [17 ]         Fi gu re .  3 .   P h ot ovol t a i c  syste m       Fi gu re   4.  The   DC - D C  b o o s t   con v e r t e wi ri n g       Th e   D C -D C   bo o s t c onv e r t e amp lif ie s t h e  v o l t a g e  an d d e c r ea se s th c u rr e n t in   or d e r  t o  ma in ta in e   be tw ee n it s in p u t   a n d o u t p ut a  sta b le   p o w e r .  It  is a cl ass of  S M P S  ( S wi tc h e d- M ode  P o we r S u p p l y c o nta i ni ng   mi nimu m   t w semi co nd uct o r s  (a   di ode   a n d  a   t r a n sist o r )  a n d at  a n y   rat e  o n e  vi t a l i t y  st oc kpil i n g   c o mp o n e n t:  a  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     C o mp a r ison  b e t w e e n   p r op os e d   fuzzy   log i c   an d ANFIS   f o r M P PT  con t ro l fo r …  (L o tfi  Fara h)  1 067  c a pac i tor ,  i n d u c t o r o r  on  t h othe ha nd  the   t w o  in  b l end.  T o   decr ease   v o l t a ge  r i ppl e,   f i l t e rs  made  o f   ca p a cit o rs  ( s om o f  th t i me in mix  w i t h   in du ct ors) are   o r d i n a ri ly  a dde d  t o  su ch  a  co nv erte r ' ou tpu t   (L S F an d i n p u t   ( s upp ly -si d f i l t er ) [ 19].  Th e boo st c onv e r ter   ca n  e m er g e  ou t of  an y d e si r a b l D C  so urce s, fo e x am ple ,   bat t e r i e s,   p h o to vol t a i c   pa nel s ,   rec t i f ie rs a nd  DC  ge ne rat o rs.   A  p r oced u r e  t h a t  c h a n ges   o n e  DC   vol t a ge  t o  a  d i ff ere n t DC   v o l t a ge i s   c a l l e d DC -t o - DC  co nve r s i o [1 7] .  A  bo ost c o n v e r t e r  is a  D C - t o- DC   c o n v e r t e r  wi t h   a  v o l t a ge a b o v e   t h v o l t a g e  o f  t h e  so urc e .  S o me ti mes  a  boost   co n v er te r is  ca ll ed a  st ep- u c o n v e r t e r  be ca use  t h e   s o urc e   vol ta ge  i s  "st e ppe d  u p . "   D u e   to t h e  nee d   t o   con s er ve  p o we ( P =  V I ),   t h e   sou r c e   c u r r e n t i s  hi gh e r  tha n   t h e loa d   c u r r ent  [ 2 0 ] The  use d  bo ost   co nve rt er' s   d y n a m i c  m ode l ,  sho w n in  Fi g u r e   4.       4.   AN F I S  ( N E U R O - F UZZ Y )   MPPT  CO NT ROLL ER   AN F I S   is  a  co mbina t i o n   bet w e e n   fuz z y  l o gic s   (F L )  an d  t h hi ghl y i n te r c on ne ct ed   Art i fi ci al  Ne ura l   Network (AN N ). In  fa ct, each la yer  of t h e ANN  uses a  function  of t h FL. The  seconde  layer   us es the  M e mb e r sh ip   fu n c tion ,  th th ire d   on u s e s  th e   r u le s th fou r t h   o n e  is th s u o f  th t h ir ed  lay e r  node s, th fi rs t and  th e   fift h on e s   ar e t h e  i npu t an the  ou t p u t  la y e rs. ANF IS i s the   b e n e fi ts  o f  b o t h  ty pe of   m a c h in le ar n i ng  ( F u zzy   Log i a n d  Ne u r a l  N e two r k)  in to  s i ng le   te c h n i q u e   me thods.   Th e  A N F I S  t o o l box   co nstru c ts  a   f u zz y  inf e re nc e s y ste m   (F IS )  wh ose  me m b ers h i p  f u nct i on   para me t e rs  are   m o dif i ed   usi n e i t h e r  a   ba c k - pr opa gat i o a l go ri t h m or a c o m b i n at i o n  o f   bac k  pr opa gat i on  a l go ri t h a nd  t h e l east  sq ua re  fo r m   of a p p r oa ch  ( F i g ure  5 ) .  Th is l ear nin g   p r o c ess  i s  ca ll ed  t h e H y bri d  Le a r ni ng  Te c hni qu e .  T h i s   e n ab l e s fuzz y syst e m s t o   l e a r n f r o m  t h e  dat a  t h ey m o del .  A N F I S   w o r k s by a p pl yi ng  Ne ura l  Ne t w o r Lea r nin g  [2 1,   22 ].  AN F I S  i s   k now n fo r i t r e ma rk ab l e  po wer  o f , no n lin e a ma pp ing ,  mo dell in g ,   p a tte r n  re co gn i tio n,  and   le arn i ng  [ 23] .   In  t h i s   pa pe r,  t h e  t w o   A N F I S  i n put s,   sh o w n  i n  F i gu re  6  a r e:  a  a n b,  a n the  si n g l e  o u t put  i s  c .  t h S u gen o  f u zzy   mo de l,   a   t y pi cal  fo r the   r u l e  i s   set   w i t h   t h e f u z z i f - t he n rul e s  as   Rul e If   x  i s  X   and   Y  i s  B ,   t h e n  c  =  ( p *a q*b  +  z ) .   Whe r e Xi  a nd  B i  a r e t h e f u z z y  set s  i n  t h e a n te cede n t ,  a nd  p ,  q a nd ot he r  pa ra me te rs a r e   det e rmi n ed   du ri n g  t h e t r ai ni n g  p r oce s s.   AN FI S i n v o lv e s f i v e  l a ye r s ,   and ea c h  l a ye r s n ode s de pe nd  o n  t h e n u m be r o f   in pu ts memb ersh ip   fu n c tion a n r u le s an d mo stl y   o n   a si n g le   ou tpu t Th e MA TLA B  p r o g r a m   inc l ud e s  a n   AN FIS  t ool   use d   t o   bui ld t h FLC   c o ntr o ll e r , t h is syste m  ut i l i z e s   t h e proc e s s of t r ai nin g  t h e A N F I bas e d o n   th e   t r a i n i n g   da ta . Th is  d a ta  c o n t a i n s   v e c t o r   of  th i nputs r e pr e s en ting th e   o p e r a tion te mp er at ure  a n d th e   ope rat i o n s o la r  i r r a di at ion ,  a n as  o u t p ut,  t h e ve ct or  t h at   r e prese n ts t h b e st  dec i si o n   o f  d u t y  c y c l e  gi ven  t o   th e  sy s t em  t o  ru n a t  M P P,  il lust ra te d  i n  F i gure  7 .           F i gur e 5.   Ma tl ab AN F I S   t o ol bo x           Fi g u r e   6 .  D e t a i l ed  a n fi sma tla s t r u ct u r     F i gu r e  7.   A n f i s  mo de l     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
          I SSN : 2 088 -86 94  In t  J  Po w   Ele c  &  Dri  Sy st,   Vol.  1 1 ,  No . 2 ,   Jun e   2 020  : 1 065    10 73   1 068 5.   F U ZZY  L OGIC   M P P T   C O N T R O LLER  In  ma n y  ne w  l i t e r at ure s the  f u zzy  l ogi c   bas e d M P P T  c o mman d   has  bee n   used;  t h i s   ro b u st  c o mma nd   doe s n o t   ne ces si t a t e  exac t   kn owl e dge  of   a  mat h ema t i c a l  syst em  m o del .  The de ve lo pe r,   o n  the  ot he r   ha n d ,   re qu ir e s  co mp l e t e   kno w l ed g e  o f   th f u n c tion  of th e PV sy s t e m Th e   i n pu t s  of t h e   th eor e ti ca MPP T  co n t r o ll e r   in  th i s   p a p e r  are  th e pow e r  v a r i a n ce ( Δ P p v)  and  t h e  c u rrent  va ria t ion  ( Δ Ip v) .   In fl ue nce  o f  t h e s o la r  ra di a t i o n   f o c o nsta nt t e mpe r a t ur e is s h ow i n  Fi gu re  8. Fi gu re   9 s h o w t h MFs  of t h e i n p u t an d o u tp ut  vari a b l e s used   f o t h e   pr op os ed c ont rol l e r .  In  Fi g u re  10 The  MF s of   t h e i n put   vari a b l e s;  b o th   Δ P p v a nd  Δ Ip v ar in  t r i a ng ul ar   f o r m   F i gu r e   9.  T h MF   of  t h e   ou t put  ( dut y c y c l e  st e p  si ze   D) ,   whi c h is  a l so in  t r i a ng ul a r   fo rm   F i g u r e  10 .   I n  Fi gu re  9,  DP  means t h e  po we r va ri at ion,  DI  (c ur re nt  va ri at i on)  an d D  (d ut y   cyc l e  v a ri at ion) .   T h e l i ng u i s tic   v a r i ab le s a r e: P (p o s it iv e),   N ( n e g a t i v e ) ,  B  ( b i g ) ,   S( sma ll) a n d  Z ( zero ) . fr om F i gur e 9,   e a c h   o f   th e  inpu t  v a riab le Δ Pp v an Δ I p a r e ma p p e d i n t o   fi ve   di f f e re nt l i ngui st ic  val u es.  I n st e a d  of  u s ual   p r o pos ed   fu z z y  sy s t e m , o u r   m o d e l  is  set  w ith   lim ite d nu mb er  of r u l e s [1 7]         Fi gu re  8.  I n fl u e nc e of   t h e sol a r   r a di at io n f o r  co nst a nt   t e m p er at ure         (a)    (b )     Fi gu re  9.  Me m b ers h i p   f u nc ti o n s f o i n p u t s  (a i n p u t 1  DP v,  ( b )  in put 2 DI v           F i gu re  1 0 . Me mbe r shi p   fu nct i on f o r  o u t p ut  ( d uty  cyc l e )       The f u zz y i n fe renc uses  Ma mda n i’s  me t h o d . T h e f u zz y c ont roll e r  str u ct ure  is s h o w n i n  fi g u r e  1 1 ,   T a b l 1 ,  and  th d e fu z z if ic a t io n  u s es th e cen t r e   o f   g r a v ity  t o  ca lc u l a t  th e d u t y  cy c l e, t h e FL C o u t pu t,  th e   Ta ble  1  bel l ow  i ndic a t e s t h e   c ont rol  r u l e s .     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     C o mp a r ison  b e t w e e n   p r op os e d   fuzzy   log i c   an d ANFIS   f o r M P PT  con t ro l fo r …  (L o tfi  Fara h)  1 069  Tab l 1 .  C o n t ro ller ru les    NB   N S   PS   P B   NB   B P         NS   P S         Z       P S      NS   NS    PB        N B   Z           Fi gu re  1 1 . T h e   f u zzy  co nt rol l e r  str u ct u r es       6.   IMP L I M E N T A TIO N  AND RE SULT 6. 1.   Implimen t a t i on   The p r op ose d   F L C   a nd  t h e  ANF I S  c o nt r o l l e r  ha ve bee n   re al i s e d   a n d   t e st ed un de r SI M U L I NK   (M ATLA B )  t o  a100 -k G r id -Co n n e ct ed PV   Arr a y,  show n in F i gur e   1 2  ( D e t a ile d   M o d e l).  I n  th is wo r k ,   c h an ges i n  sol a r  ra di at i o n  ar e  ap pl ie d to  a ssess a nd c h ec k t h e  r o b u st ne ss o f  t h e  p r o p o se d co nt r o l l e r  [2 4 ] Irr ad i a t i on  p a t t er is  sh own  i n  F i gu r e   13  [17 ] ,  fo r t h e PV  th e mo d e is  t h e  SU NPOW ER S P R- 305 -WH T            Fi g u re  12 . 10 0- kW G r id -con ne c t ed   PV A rray          Fi gu re  1 3 Ir r a di at i on pat t e r n       6. 2.   Re sul t s   T h e s i mu l a ti o n   r e su lts   f o r FL and   ANF IS  ar r e sp ecti v el y  sho w i n  f i gur e s   b e l o w .  G e n e ra tor   o u t p u t   pow er,   sh own  Fi gu re 1 4  an d F i g u r e   1 5 ,   op e r a t i ng vo l t ag e  show s in   F i gu r e  1 6  and   F i gu r e   1 7 ,   ope r a t i n g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
          I SSN : 2 088 -86 94  In t  J  Po w   Ele c  &  Dri  Sy st,   Vol.  1 1 ,  No . 2 ,   Jun e   2 020  : 1 065    10 73   1 070 cu rr en t  sho w in  F i gur e  18   a n d F i gu r e  19 , a n d  th e   du t y   r a t i o  sh ow n  in  Figu r e   20   and   Fi g u r e   2 1   a n gri d   v o lta g e  ill u s tr ated   i n   F i gu r e   2 2  an F i gu r e  23 U s ing  a   bo o s t  co nv e r ter   und er s t a n d a rd  t e st c ond iti on s h a sho w t h a t  t h e   pr o pos ed  F L C   co nt rol l e r  sh ows   bet t e r  sta t i c   er ro r,  sho w i n  F i g u r e  2 5  ( 1 . 6 kW so   1. 62/ 10 0. 7 1 =   0. 01 6% [ 1 7]   an le ss Tr a c ki n g  t i m e  e r ro r  i l l ust a r a t e d i n   Fi g u re   2 4   (l ess t h a n   0. 00 5s c o mpa r i ng  t o   t h e   AN F I S  c ont r o ll er  ( 1 . 85 k W   so  1. 85/ 10 0. 7 1 = 0 . 0 20 % st a t i c  er ro r an 0. 01 1s f o r     Tracki n g   t i m e) in Fi gu re  2 5         F i gu re 1 4 . FL C   ge ne rat o r o u t put   po w e r           F i gu re 1 5 . A N F I S   pa nel   out p u t   p o w er       F i gu r e  1 6 .  F L C o p era t i n g vo l t a ge           F i gu r e  1 7 .  A N F IS  o p er at i n g   vol ta ge         F i gu re 1 8 . FL C   gri d   c u r r e n ts           F i gu re 1 9 . A N F I S  gr i d   c u r r e n t s         Fi g ure  20 . FLC  du t y  c y cl e       Fig u re 21 . ANFI S  du ty  cy cle  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     C o mp a r ison  b e t w e e n   p r op os e d   fuzzy   log i c   an d ANFIS   f o r M P PT  con t ro l fo r …  (L o tfi  Fara h)  1 071      Fi gu re   2 2 . FL C   gr i d  volt a g e         F i g u r e   23 .  ANFI S  gr id   vo lta ge           (a)     (b )     F i gu r e . 2 4 (a )   t r a c ki n g   t i me   ca l c ul at ion  me t h od  (b ) ste a d y  st a t e   er r o r  ca lc ula t i on me t h o d           F i g u r e   25 .  ANFI S  gr id   po w e ou tpu t       Tabl 2. C o m p ara i so bet w ee n use d  me t h o d s  an P & O   T e chnique  Vi tesse   de  p our suite  E r re ur  stat ique   P&O  0. 015  s   0. 74%  FL C Withre duce d Rule 0. 005 s   0. 016%  AN FI S  0. 011  s   0. 020%      7.   CO NCL US IO N   In  t h is  pa per ,  an  FL C wi th r e duce d  n u m b e r   o f   r u l e s base d MPP T   a n A N FIS  base d MPP T   ha ve  be en  de ve lo pe d  a n d te ste d  i n  MA TLAB / Si muli n k  en vi r o nme n t ,  ba se on t h e   si m u la t i o n  i t   c a n b e  c o n c l ude th a t  w i th  th e  bo th  c o n t ro lle r s   th e PV p a n e l   c a n   d e liv er  th e   max i m u m pow er. H o w e v e r,  th e p e r f o r m a nc e  of   fu z z y w ith  redu c e d   r u le M PPT  is b e tte r tha n   AN F I S   b a se d   MP PT  in te r m of  tr ac k i ng  sp eed a nd  sta tic  e rror  du o  t o   i t s   re d u ce d   num ber  of  r u l e s  ( 8 )  i n st ea of  c o nve nt i onal   ( 2 5)   w h ic h  ma kes  it ' s  li g h t e r  an d  i m pr o v gl o b al  pe rf o r ma nce.       RE FE RE NC ES     [1]   A b d e lsala m ,   A . K,   M a ss ou d,  A. M ,   A h m e d,  S ,  an d En jet i ,  P . N,   " H ig h-p e rforma n ce  ad aptiv e   p e rturb  an d  obs er v e   MPPT   t e c h n i que for ph o t o volta ic -ba s e d  mi c r og rids,"   IEEE  Trans .  Power El ectron vol. 2 6 ,   pp . 1 010 -10 21,  20 11   [2]   M o hamed   Amin e A bdo urra ziq  a n Mo ham e d  M aarou fi,   "Experi ment al  V e rifi catio n of the  Main   MP P T   Tec h niqu es   fo r P hotov olta ic  S y stem,"   Int e rnat io na l J o u r n a l   of  P o we Ele c t ro ni c s  a n d  Dri ve Sy ste m s (IJPEDS),  pp .  384-3 91,   20 17 [3]   She n ,  C.L;   a n d   T s a i ,   C.T,  "Doubl e - l i ne a r  a p p r oxi m a ti on  al go rith m  to   a c h ie v e   m a xi m u m - po we r-po i n t  t r a c k in fo r   ph ot ov o l t a ic a r ray s , "   En ergi es , vol .   5,  19 82 -19 97.  20 12.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
         I SSN : 2 088 -8 6 94  I n J Po w El ec   &  Dr S y st , Vol.  11 ,   No .   2 ,  Jun e  2 020   : 1 065 –  10 73  1 072 [4]   Ya u,  H. T a n d  Wu,   C.H,  " C om pariso of e x t r em u m - s e e k in g c o n t rol  te c h n i q u e s  fo r m a x i m u m   po wer  po in t  tra c k i ng  in  ph ot ov o l ta ic   sys t ems , "   En ergi es ,  vo l.  4 ,  p p .  21 80-2 1 9 5 20 11 .   [5]   Yaichi , M. ,  Fellah ,  M .  K ,   and  M a mmer i ,   A ,  " A  neura l  n e tw or k   b a sed   M P P T  t echniqu e co ntrol l er fo r ph o t ovo lt aic   pu mping sy stem ,"   I n tern at io na Jour na l of   P o w e r El ec tr on ics a n d  Dr ive Sys t ems  ( I J P E D S ) ,  v o l .  4,  no .  2,  pp .  2 4 1 - 25 5, 20 14 .   [6]   P .  M .   Men g h a l a n d A .  J .  L a xmi,   "A dap t ive N e ur F u zzy  Ba s e d Dyn a mic  S i mulatio n   OfIn d u ct ion   M o t o r  Dr iv es,"  i n   Pr oceed ing s  of   t h e IEEE Interna t ion a l   Co nfer en c e  on  Fuz z ySys te m s  (FUZ Z 1 3 ) ,  p p .  1 –8,  IEEE,   Hyd e ra ba d,  In dia,  Jul  20 13 [7]   Isha q u e ,   K a n Sa l a m,  Z,  " A  revi e w   of m a x i mum   po we r po in t trac k i ng te c h n i q u e s  o f  PV syste m  f o r u n i fo rm  i n sol a ti on  and p a rtia l sha d in c ond it i o n , R e new .   Sus ta in .  E n erg y  Re v ,   vo l.  19 ,  pp .  4 75-4 8 8 ,  2 013 .   [8]   Fe m i a,  N,  Pe trone ,  G,  Sp a g n uolo,  G,  a nd Vit e ll i,  M ,   "Opt imi z a tio n o f  p e rtu r b a n d  o b se rv e  ma xim u m  p o we r p o int  track in g m e thod , "   I E EE  Tra n s .  Po w e r E l e c t ro n , vol .   2 0 ,  p p .  96 3-97 3,  20 05.  [9]   Has s aine L,  Mo délis a tion e t  S i mu lation  d’u n   S y s t ème d e  Co nd itio nne men t  d e   Pu is san ce pou r la P o ursu it e d e   P u iss a nce M a x i mal e   d a ns  les  S y stèm es  Ph o t ov olta ïq ues .  Al egria :  Mémo ir e  de  M a g i ster ,   Ecol e  Nation ale   P o lytechniqu e ( E N P ), Ju 200 3 .   [10]   Lu  CF Liu CC and  Wu  CJ , " D y n ami c  mod e ling   of  battery  en erg y  s t o r age s y s t em  an app l ica t io to  po wer  sys t em   stabili t y,"  IEEE  Pr oceed ing s   Ge ner a tio n , T r an smiss io n a n d  Dist ribu tio n ,  v o l .   1 42,  no.   4,   p p . 4 29-35 ,  Ju l 1 9 9 5 [11]   A. A.   S i dd ik   an d   M .  S h an ge eth a ,  "Imp lim en tat i o n  of  Fu zzy   Lo gic  Con t ro ller in  pho to vo ltaic  P o wer gen e rat i o n   u s i n g  Boo s t c onve r t e r   a n d Boo s t Inv e rt e r , "   In ter n atio na Jo ur na l o f  Power   El ectr onics and   D r iv e   System (I JP ED S) vo l. 2 ,  no .   3 ,   pp . 24 9-2 5 6 ,   2 012 .   [12]   Je na ,  D a n d Ram a n a ,  V.V,  "M o d e l i n g  o f   a   ph otov o l t a ic   sy st e m   fo r u n i fo rm   a n d no n-u n i fo rm  i r radi a n ce A c r it ic al   review, "   Ren e w.  S u stain.  En ergy   Rev , v o l .  5 2 ,  p p .   40 0-41 7,  20 15 ,     [13]   Gottschalg R,  Rommel M,  In eld D G ,  an d  R y s s el H,  "Com p a ris on  of  diffe rent  metho d s  fo r th e  par a m e ter  deter m ina t io n o f  the  so lar  c e ll ’s  do uble  expo nen t i a equ a tio n , " In:   14th  Eur o pea n  ph oto v olta ic sc ien ce an d   eng i n e e r in g co nf eren c e  (PVS EC) Barce l on a ,  S p a i n; 19 97 .   [14]   Sa l a s V,   O l ı as   E ,  Barr ado   A ,   an d   La zaro A,   " R e v iew of th e m a x i mu m pow er  poi nt tra c king   algo r i thms   fo r stan d- a l on e ph ot ov o l t a ic  system s, So lar E n e r g y  Ma te ria l So la r Cel l s , v o l.  9 0 ,   pp.  15 55 -7 8,  20 06   [15]   E s ra m T  a n d Cha p m a n PL , "C o m p a riso n o f  p hot ov ol ta ic a r ra y   m a x i m u m p o we r p o i n t   t r ac k i ng  m e th od s,"   I EEE   Tran sac t io ns on   En e r g y  Conv e r sion ,  vo l.  22 ,  no . 2  Ju n 2 0 0 7   [16]   Veerach ary  M ,   S e njyu T, and  U eza to  K, " V o l t a ge-b a s ed m a x i m u m p o wer p o int   track ing  con t rol  of P V  s y s t ems,"  IEEE  T r an sactio o n  Aero sp ace a nd El ectro ni S y s t em s ,   v o l .  38,   2 6 2 -7 0,  Ja n 20 02.  [17]   Ade l  Ha d d ouc h e , Mo ha m m e d   Ka ra , Lotfi Fa rah ,  " M a x im um  Powe r Poi n t Tra c ke r Usi ng Fu z z y  L o g i c Co n t ro ll er  with Redu c e d  R u les,"  In tern atio na l Jo ur nal  of   Po wer E l e c tro n ics  an d D r iv e S y s t em  (IJPED S ) vo l.  9 ,  n o . 3, pp.   13 81 -139 0,  S e p   2 0 1 8   [18]   Coelho  RF , Co n cer F M ,   M a rtin D., “A  simp lif i e d  analys is  of   DC-DC  c o nv erters  app l i e d as  m a xi mum p o w e r po in track er in  p h o t ov oltai c  sys t em s 2n d  I E EE I n tern atio na l S y m pos iu m o n   Power E l ec tr onic s for  Distribut e Ge ne ra ti on  Sy ste m s , p p .2 9- 34 , 2 0 1 0 .   [19]   Ericks on RW  an d M a ks imov ic D ,  “F un dam e nt als   o f   po wer  electro nics” 2nd   ed itio n, New Yo rk: Kluw er  A cade m ic   Pu bl ish e rs;  2 0 01.      [20]   S.  Na re n d i r a n , Sa r a t Ku ma r Sa hoo ,  Ra ja  Da s, " C on tro l   a nd Anal ysi s  o f  MPP T  Te c h ni que for  M a xi m i z i n g  P o wer  E x t r acti on  and  Eli minati ng Os cillati ons i n   PV S y stem, "   Int e rna t io n a l En ergy  Jour na l vo l.  1 6 ,  pp .   10 7-1 1 8 ,  2 016   [21]   P a nd ey,  A,  D a sg upta,  N ,   an d M u kerje e ,  A . K,  "H igh - perfo rm an ce   alg o rith m s  fo r dr ift av o i dan c an fast tr ack in g in   solar mppt syste m ,"  IEE E  Tran s.  En e r gy Co nve r s ,  v o l. 2 3 ,  pp.  68 1 - 6 8 9 ,  20 08.  [22]   D’S o uza, N.S ,   Lo pes ,   L . A. C,  an Liu ,  X, "C o m para tive  stu dy  of  va ri a b le   siz e  p e rt urb a ti on  a n d  o b se rv a t i on  maximu m p o wer   point  tra c k e rs  fo r P V  s y s t ems ,   El e c tr .  Po w e r S y st . R e s ,  vol. 80 pp . 2 9 6 - 3 05, 2 0 1 0 .   [23]   "A rabic Wo rds  Recogn it io b y  F u zzy  Cl ass i fier ,"   J o u r n a l  of Ap p l ie d Sc ie n c e s ,  vol.  6, n o .  3 ,  Ma r 200 6.  [24]   Hu a C  an d S h en  C, "Co n tro l  o f  D C /D co nv erte rs fo s o la e n er gy  sys t em  with   maximu m pow e r  tr acking , 23 rd   In t Co nfe r e n ce  on Ind u s t r i a l   El ectro ni c s ,  Contro a n d   In strume nt ati o n   (IECON 97 ) ,  p p .8 27 -3 2,  9-14  Nov   19 97      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n J Po w El ec   &  Dr S y st  IS SN:  208 8-8 6 9 4       C o m p a r iso n   be t w e e pr o p o s e d  fu zzy l ogi c  a n d   AN FIS f o r M PPT c o nt rol  for   (L otf i   F a rah )   1 073  BOGRAPHIES OF  AU TH OR S       Fa ra Lotfi  re cei ve d  t h e  B. E ng.   a n d  Ph . D .  de gree s i n  Ara b ic  ha n d  writ te n  rec o gni ti on  fro m  the   Un iv e r sit y  o f  Ba d j i M o k h t ar  An na b a , Al ge ria ,  in 1 9 9 5  a nd 2 000,   re sp e c ti v e l y Fro m  2 0 0 0  to   2 0 1 2 , h e  w a s  a  Resear ch  Ass ocia te w i th  th Un iv ersity  of C h erif M e ss adi a ,  Algeria. He  is  cu rrently a  Res earch  with  B a d j iM ok htar Un iv ers i ty in  G é nie E le ctrom é c a niqu Labo rato ry A n n a ba, Alger i a .  His  curr en t r e search   inter e sts  in clu d e  AI,  Fu z z y  S y s t em , N e ura l  N e tw ork  an P h otovo ltaic mo deling   an d   co n t r o l, energy  con v e rs io n an p o w e r elec tro n ics .  He   h a s  au tho r ed  an co-au t ho red   differen sem i n a r p a pers . D r . Lotfi  serv es  a s  a  Reviewe r  f o r intern ation a jo urn a l s   in  hi s  rese a r c h   fi el d, AI  suc h  a s  Jou r nal   of Co m p u t e r   Sc ie n c e USA           H a dd ouch e   A d el bo rn   in  M o sco w  on 23   J a nu ary   1 986 .   H e   r e c e iv ed h i s  mas t er   d e gree   in  robo tics  an d in du stri al  co mp uting   fro U n iv ersity   o f   b a d ji Mo kh tar An na ba Alger i a in 20 1 2 ,   a c tu a l ly h e   i s  p r ep ar in g h i s t h es is   i n  o r der  to  ob ta in  a  Ph .D.  d e gre e  in  uni ve rsit y Larbi  t e bessi T e bessa   A l g e ria .  H i c u r r ent rese arch  in teres t s  in clu d AI, Fu zzy S y stem, Gene tic  algo rith m ,  Neu r al  N e tw ork,   P S O a nd P h o t o voltaic  mod e ling  and  co ntro l,   en erg y   co nv ersion  and   po wer elec tro n i c s.   He   h a s a u th ore d  a n d   c o -a ut ho re d d i ffe re nt  sem i nar  p a pe rs.              Ha d d o u c he   a li  bo rn i n   a l ge ri d u r in g 19 5 9  h e  re ci e v e d  hi s  Ph .D on   1 9 8 8   t h e n  he go h i co nferen ce  m a ster  clas s A on  19 93   . on   2 0 0 9   h e   earn e d   h i s   p r of e s s o r grad e.his  re s earch  in terests  are r e n e wab l e  en erg y  ,  e l e c tric s e curity   , grid  co n n ectio ns  ...   H e  was the He a d  of elect rome ca nique d e p a rteme n t from 2 0 1 0  to   201 6 h e  has  au tho r ed an co- au th ored   diff ere n ts  semin a r p a p e rs an pub lish e w o rks  d u rin g   his  car eer         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.