In te r n ation a l Jou rn al  o f Po we Elec tron ic s an d   D r ive S y stem  (IJ PED S V o l.  11, N o.  1, Mar ch 20 20,  p p.  496~ 5 0 4   IS S N : 2088- 86 94,  D O I :   10.11 59 1 /ij ped s . v11 . i 1.pp 4 96- 50 4           496     Jou rn a l  h o me pa ge :  ht tp: //i j p eds.i a esco re .com  Improvemen t of adapti v e fuzzy c ontrol to adju st speed  fo r  a  doubly fed induction motor drive (D FIM)       Da hh o u  Bra h i m 1 ,   Bend j e bb ar  M o k h t ar 2 ,   L a ch tar  Salah 3   1, 2   D epart e m e nt of   Elect ri cal E ngin eering ,   O r an U nive rsity  o f S c ienc e a nd Tec h n o l o g y -M oha m e Boud iaf Alg e r i a   Cent re de D é ve l opp em ent des   En ergi es Reno u v e lab l es, A l g eria       Art i cl e In fo     ABSTRACT A r tic le hist o r y :   Re ce i v e d  Ju n  3 ,   2019   Re vise d Ju l 2 6 201 9   A c c e pte d   A ug 9,  201 9       Th is   p aper  p rese n t s   t h do ub ly  f ed  i ndu cti o n   m o tor  (DF I M )   s p eed   c on trol  us in ad aptiv f u zzy   l o g i c   P (A FLP I)  con t roll er  t o   give  b et ter  d y n a m i c   perf o r man ces.   Bef o re  t he  a dv e n of   m odern   t echno lo gy i n t e gral  p r op ortion a l   bas e cu rr ent  c o nt roller  i s   u sua lly  u sed  due  to  i t s   s i m p lici t y .  B u t ,   t h e   ef f ecti v enes o f   c l o s e d-lo op   c o n tro l   i s   w i del y   a ffec t ed  b y   app l ie d   th is   t yp e   of   con t ro ls,   t a kin g   i n t o   accou n t   t h at  t h e   P co nt rollers  h av t u n i n g  p r o b l e m s .  T o   ov ercom e   t he  p ro blem n e tech niq u AFL P bas e sp ee d   co n t rol le r   fo r   di rect  f i e ld  o ri e n ted   con t ro f e DF IM   t g e fas t   s peed   r esp o n s e  a n d  t o   m i nim i ze  th t o rq ue  r ip ple.   T he  a ppl icat io o f   t hi ty pe  o f   con t r ol  i very  sat i sf actory   to  r epl ace  th conv ent i o n al  P co n t rol l er  a n d ev e t h f u zzy   lo gi P I   ( FLP I con t ro ll er.   Th perf orm a n ces  o DF IM  d ri v i n g   u n de the   fiel d-o r i e n t ed  a p p l i cati o n   are  sim u la t e u n d e diff eren o p erat in c o nd it ion s   us in th AFLP con t ro ll er.  The  s i m u l a ti on   r es u l ts   obt ain e wit h   A F LP are  com p are d   w i t h   th ose  o b t a in ed  i th case  o f   t he  F L P cont ro ller  a n d  t h e   conventional   PI   c ontroller.   A ccord ingl y ,   a improvement  i n   d yna mi and   rob u s t nes s   i clearl y   a pp ears   in   A FLP I   c o n tro l l e sim u lati on   r e su lt s   com p are d   t o   t h ot hers  a f o rem e n t i oned   c o nt ro l l ers .   S im u l atio R esults  a re  pres ent e d   f o th th ree   tech ni qu es  u si ng  M a tl ab/Sim ulink   t o   p ro ve   t he  dy nam i perf orm a n ces  a n d   r o bus tn ess. K eyw ord s :   A F LP contr o l l e r   DF I M   FLPI  c o n t roll e r   P I  contro l l er    Sp ee d   t r ac ki ng   Torque  t racking   T h i s  is an  op en  a ccess  ar ticl e under  th CC  BY- SA  li cens e   Corres pon d i n g  Au th or:   D a hh ou  Bra h im ,   D e pa rtem ent o f   E lectr i c a l E n gi nee r in g,   O r a n  U niversi t y  of  S c i e nce   an Tech no l o g y  -  M oh am ed Bo u d i a f ,   El M nao u ar BP  1505,  B ir  E l D jir 31 0 00,  O ra n,  A l g e r ia.   Em ail:  alida h h o u @ gma i l. co m       1.   I N TR OD U C TI O N    D o u b l y   f e d   i n duc t i o n   m o t or  ( DF IM)  has  key  r o l e   i the   in dustr ial  fie l be ca use   o f   i t s   l ow   c o s t,   ri gi d i t y re as on abl e   d i m en s i o n ,   l o w   m ai n t en an c e   a nd   i t' on of   t he  m ost  large l e l ectr i c   mo tors  u se d   to   con v er t   e l ec t r ic al  e nergy   t o   m ec han i cal   e ner gy.   I ad d iti on,  T h D F IMs  ha ve  b e e n   s how pr o m ising  pros pec t as  a   m ac hine  i the   va riab le  s pe e d   a p p l i c a t ions  [ 1 3 ] .   The  con t ro t e c h n i que s   a pplie to  e le ctric   motors  b ec om effec tiv tha n ks t o adva nces  i n sem i c o n d u ct or c om p o n e nt s a n d   d i gi t a l   t e ch nol ogi e s  [4 , 5].    Th DF IM   c o n t r ol   f l e xi bil i t y   is  v e r h i gh er  d u e   t i n d e p e nde n t   o f   f lu x,   t or que,   s l ip   a nd   p ow er   f a c t or   [6].   T he  D F I M   struc t u r m a ke it  poss i ble   t o   m easur t h qua n t i ti e s   o f   ro t o c u rr e n ts ,   w h i c h   m a k e s   the  ac quis i tio of  t he   f l ux  ve c t or  n ec essar y   f or  v e c t or  c on tro l   p ur p o ses   d e pen d   onl on   t h e   k no wl edg e   o f   the  motor  re actanc e The   D F IM  s truct u re   m a k es  i t   pos si ble   to   a dj us the   i n p u t   and   o u t p ut   r oto r   w i ndin g s   f l u in   o rd e r   t ob ta in   b o t a   va ria b le  s pee d   i su per - sy nc hro n o u or   s u b -sy n chr on o u s   mode c h a r ac terize d.  H ow eve r the   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   E l e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       Im prove m en o f   ad a p t i ve f u zz y   cont ro t o   ad j u s t  speed for a do u b ly  fe d i n d u c t i on … (D ahho Bra h i m )   49 7 ma jor  o b s t ac le   t ha t   m a kes  t h D F IM  c on trol  c om plica t e d is  t he  d i ffic u l t y   t obta i t h dec o u p l in of  t he  tor que  a nd  the   flu x .   To  o ver c om t h is  o b s ta c l e,  a al gor it h m   w i th  h i gh  pe rform a nc es  w as  d eve l ope to  a l l ow   ea si ly t o t h e   D F IM contro l [7 8].  C o n v e n t i ona P I   c ontr o l l ers  c a o n l y   b tu ne a t   a   s peci fic   o p e ra tin p o i n t,  a nd  t h c h an ge  o t h is  opera tin p o i nt   m aks  the s e   t y pe of  c ontro l l ers  ac i n   a u n sa t isfac t ory   m a nner To   s olv e   t hi s   p r ob l e m,  f u z z y   lo gic   c o n t ro lle rs  c a n   b e   re p l a c e d   t he  c on ve n t i o nal  P I   c on tr ol l e rs.  H o w e ve r,  t his ty pe of  c o n t r o ller   ha a   m a jor  draw back,   w h e n   s pec i a lize d   k no w l e d ge  i r e qu ired   t de term ine  t h e   m e m b e rshi fun c tion a n t h ru l e s.  T elimi n a t e   the a f or em ent i on e d  dra wback,   i t  m us t   be  u sin g  th e  com bi na ti on  of  bot h co n t ro lle rs na m e l y ad apt i v e   f u zzy logic cont r oller   [9].   The   per f orm a n c sa tisfa ct ion  for  a n   e le ctro m e c h ani cal  c l o se d-l o op   c on t r o l   a ppl i c a t i o n   i s   g e n e r a l l y   requ ire d   c o n t rol l i n g   t he   s pee d   b y   P I   c ontr o ller   to  e l i mi nate   t h sta t ic  e rror  and  re du ce  t h e   s p ee resp ons e   ti m e .   M a ny  tec h n i que ha ve   b e e ap p lie t o   a dj ust  the  P I   c on tro l l er  i ord e t o   e lim ina t e   the   spee ove r s hoo w h en  s t a rt ing  the   m o tor w h ic is  r e l a t e d  t o t h con t ro l l er  a nd  t h ma chi n e   para me t e rs [10, 11] Th c o mbi n atio of  P c ont rol l ers  and   AF tec h nol ogy   i ex p r e s s e d   a m o ng  re cen t   rese arc h   t op ics   i n   the   c o n t ro of  e lectr i ca l   ma chi n es   [ 1 2 1 4 ].  R e c e n tl y,  t he   c om b i ne d   AFLP con t rol l er   h as   l ar ge ly   u sed  in   in dus trial  a p plica t ion s   t impr o v e   t h r e sults  o no nl i n ear   a nd   c omplex  p r o cesses.   A m o ng  the  AFL P I   con t ro l l er  p erf o rm ance is  r o b us t n ess,  d not  n eed  a   p re cise  m a t h e m a t i c al  e l e c t ric  m achi n m o d e a nd  the   in se ns iti v ity  t p a ram e t e v a ria tio ns.  In  r e c e n de c a de s,   m ode r n   tec h no l o g y   a l l ow e d   t he   f as inc r ea si n g   deve l opm en o f   a p p rox i ma ti o n   t heor y,   a an  a dap t i v c o n t rol  m e t ho w a in tro duce d   t deal  w i t n o n l i n ea para me tric  u nc er t a int y   s yste ms  b ase d   o n   fu zz lo g i syst e m   [ 1 5,  16].   Th e   m a in  t w o   d r a w b ac ks  o t h F L P I   con t ro l l er  d es i gn  ar r e spec t i vel y ,   ge t t i ng  a n   a deq u a t e   ru l e   f o t h a p p l i c a tio a n d   se le cti ng  sca lin fact ors   pri o to  f u z z i fi ca t i o n   a n d   d e f uz zi fica ti on,  a s   e x pe dit i n g   t he   d e s ig de t e rmina t i o p a ram e te rs  a nd  red u c e   the   com p u t a t i o ti m e   a re  the  a pp ropria te  so l ut io n to o ve rcom t h e s e  dr a wbacks.  S e ve ral  ada p ti ve  t e c h niq u e s   h ave  be e n   p ro pos ed  a s o lu ti ons  t o v e r c o m e  t h e s e  p r o b l e m s .    I n  [ 1 7 ] ,   the   au t h ors  pr esen a n   o n l i n e   m e t h o d   f or  a dap t i n g   t h s cali n f a c t o r s  o f   t h e   F L  c o n t r o l l e r ,  t h i s   m e t h o d   i s   c o nsid e r ed   a s   so lu ti on   t o   d e si g n   an   a d a pt iv f u zzy   c ont rol l er The  aim   of the pro p o sed  te chn i que   i s to  a da p t   on line   sc al i n fact ors  a ccor d i ng  t o   a   p er for m ance   m e a sure and  the  p u rp ose  of  t h a t   is  t o   r e fine   t h e   co ntr o l l er   and  i m pr ove  t h e  dr i ve  sys tem   per f orm a nce .   In  t hi pa per,   A F L P I   c ont r o ller   perf orm a nce s   i nve st i g at i o t o   i m p rov e   D FIM  FLP I   s p e ed  c ontro ller  gai n s.  T h e   p ap e r   i orga n i ze d   a s   f o l l o w s I n   s ecti o 2,   t he   D F I m odel,   f ie ld- o rien te con t ro an in ve rter  are   de ve l ope d.  T he   m eth o d o l og a p proa c h e s   o the   A F LP con t ro ll e r  a n d  F L P I   c o n t r o l l e r   a re  p rese nted,  in  sect io 3.   T he   s im ula t i o res u l t s   an d   the i r   di scuss i o n   a r e   p r e s en ted   in   s ec t i o n   4 F i na l l y,  t he   c onc l u sio n   i s   prese n t e d i n  t h e   l a s t   sec t i on.       2.   DESCRIPTIO O F  TH E   S Y S TEM   The   cl ose d - l oo sys t em   i i l l u s t ra t e in  F ig ur bel o w ,   t w o   c o n v er t e rs  ( rec t ifie a n i nver t er)   ar prese n t e d re sp ecti v e l y,  t he  fir st  i co nnec t e d  to t h st a t or  an th e   o t her   is con ne c t ed  t the   rotor  [1 8].          F i gure  1.  G loba l sche me  of  th e   stu d i e d sys t e m  w ith ad j us t m e n t   s pee d   c o n tr ol     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2088- 8694   I nt   J  P ow  Elec   & Dr i   S y st V ol.  11,  N o.  1 , Ma r  202 :    496    50 49 8 The   D F IM  m athem a tica l   m od e l   m ust   be   t a k e n   i n t o   ac c o u n t   s om s i m pl i f hy p o th e s e s   t o   ge t   a   dy nam i c   m ode l m a ke  it p o ss ible  t o co ntr o l t h e   ele c t rical  s y s tem [19].       3.   MODELING S YSTE M   S i mplifying   as sumptions  a re  n ece ssary   t av oi d   th e   D F IM   s t r u c tu re   c om pl e x i t a nd  ge t t i ng  a   dy nam i c   m o d e [20]:  C ons ide r in t h at t he   r o t or   i s y m m e t rical  w ith  a   u n i form   a i r -gap,   th m a gnet i circ ui is  perfec t l y   l am i n ate d   a nd  n o sa tura ted,  w it h   sort   o t h e   ir o n   l o sses   an hy st e r es i s   a re   n eg l i g i bl and   on ly   t h e   w i n d in gs  a re  t hr ou g h   b cu r r ents;  sta t or   a nd  ro t o p h a s e s   a re   c re ated  t he  M MFs  c o n s i d er ed  p er fec t l y   sinus o i da d i s t rib u t i ons  a lo n g   t he  g a p .   Th e r efore,   t he   D F I m a t hem a tica l   d y n am ic  m odel  i s   d e s c r ibe d   a s   fo l l ow        ( 1 )     wher e,      i  i  i  i  :   is  t he stat e   v e c t or        :   i s  i n put  v ec tor                                   (2)     0   0  0   0     0   0  0   0     ( 3 )    0  1  0 0  0 0 1     (4)    The  overall D F IM dy n am ic m o d el  in   t h d-q  plan  c an  b e   repo rted  as followi n g  [21]                                           0   0  0   0     0   0  0   0         (5)    The  me chan ica l  equa tio n is g i v en  a fo llow :     J           (6)    The  elec t r oma g ne t i c   tor que  e xpre ssi on is g i v en  a s fo llow                (7)  Whe r    ,      :   S ta to r   a n d   r o t o r el e c t ri cal  a ng l e ;        :  R otor  m echa n i c a l  p os it ion  a nd sp ee d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   P o w   Elec  &  D r i   S y st   I S S N 2088- 86 94       I m prov em e n t  o f   ad a p tiv f u zz y cont rol to ad jus t   spe e f o do ubly   fe d in d u ct i on … ( D ahho Bra h i m )   49 9 , ,    El e c t r i ca l   fr e que nc ie of  s ta tor ,   r ot or   a nd  s h af t   ,      Loa d   a nd  ele c t r o m a g n et ic  t or qu e    1   :   L eaka g e c o effic i e n t    ,  ,  ,      S t ator   a n d   r otor   d - q   a xes  vol tage  ,  ,  ,      S t ator   a n d   r otor   d - q   a xes  cur r e nts  ,      :   S tator  an d r o tor   re sistanc e       :   Fri c t i o n   co ef fi ci ent    The p u r p o s e of   v e c t or   c o n tr ol   i t o   e nsur e de c o u p le d   c o n t r o l of  f l o w   a n t o r q u e   [ 2 2] .   I n   t he  F i gur e   2   cl ea rly   sho w t h v ect o r   r ep rese nt a tio of   v ec t o con t ro in   t h e   s ync hr o n o u fr am of   r e f er e n ce   w hose   a x is  d   is  a lig ne w ith  t he  r o t or   f l u v e ctor     an d    0         F i gur e   2.   R otor   o r i en tat i on  d i a g r a     I n  o r d e r  t o   ob ta i n   a  goo d   dec oup li n g   b e t w e en the   a xes d  a n d   q,   t he  i nter me di a t e   v olt a ge a r e   d e fi ned  by  the   f o l l o w i n g   e qua tio ns :     V  V  .V  V  V  .V  V  V  .V  V  V  .V     (8   The   tr a n sf er   f u n ct i o n s   c on ne c tin t h e   s t at or   a nd  r o t o r   com p one n ts of  ea ch  a xis  are :              .        .    ( 9 )       4.   ADAPTIVE FU ZZY CONT R O L  DES I G FO R DFIM   Re gar d in the   a d ap t i v fuzz co n t ro ller  w h ic is  b ase d   on  the   t he or y   of  t he  y a p un ov,   w pr oce e d   a ccor d i n t o   t w o   p hases,   a t h e   be g i nn ing   w e   s t a r t   b de sign i n g   a   f uzz y   P co ntro l l er,   wher eas  l a t e r   a n d   se co nd ly,   w e   d ecide t the  m e th o d   o f deter m in i ng  t h e gai n s   of   a   f uz zy  r e g ula t or   b ase d  on   the   a f or em ent i one d   the o r y .   T h i s   c on t r ol ler   t h at   w e   app l ied   to   D F I i s   unde r   t h e   as s u ra n c of  a   c o n t rol l er  o t h FLPI  ty pe [ 2 3 , 2 4 ] .   I this   w or k,   w im p l em ente a n o t he r   str a t e g y ,   com p l et e l y   n e whi c h   e n su re ad apt i v fu zzy  co nt r o l   b a sed   o n   th e   t h e o ry   o f   t h y a p unov   t o   d e li mit   t h e   g a in s     a nd     ( nor m a l i z e d) ,   bein a b l e   t b e   im pl e m e n te i n   a   v a s cla s s   of  n on l i n ear   s yste ms  i is  a r gue t h a t   t h a d vant a g e s   o t w o   t ech niq u e s   a r e   a s se mble a n d   ar e   bot k now to   b e   ver y   s o lid,   i n   t h i cas e ,   t h e   co n t r o l   b y   f uzz y   l og ic   a nd  t h e   a d a p ti ve   o ne  [ 2 5 ] . I is  how e v e r   poss i ble t o  hi g hli g h t   w ha cha r ac ter i ze t h e   a p p l i ca ti o n   o t h co n t ro ll er  on  DFIM  s t h a t   it f o ll ows the  re fere nce   spee d.      Stato r   a xis  Rot o axis          i   i    i      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2088- 8694   I nt   J  P ow  Elec   & Dr i   S y st V ol.  11,  N o.  1 , Ma r  202 :    496    50 50 0   5.     S T U DY  OF THE ADAP T A T I ON  M ECHANIS M   There   a r e ma ny no t i ons  o f sta b i l i ty  f o r  d y n am i c  s y s t e m s W e   w i l l st ud y   t h e fo llow i n g  n ot i on:     A s ym pt otic  s t a bil i t y :   Lya p u n ov s t ab i lit an d tra j e c t or ies t e nd  as ym pto tic a l l y  t 0.  We  con si der  a no n l i n ea r sys t e m  w hose  m echa n i c a l  e q u a tio n   of D F I M is  d e s cribe d   i n t h e f o ll ow i ng f o rm:    Ω          (10)    The  prev io us ly   e quat i on c a n  refor mula te as foll o w :               (11)      By  r epla ci n g  equa tio n ( 43) in   e quat i on (4 4),   w e  obta i n t h fol l ow ing  form       1         (12)      The  error  e   (t)   an i t s   de r i v a t i v e        a r e   u sed  to   b u i ld  t h e   b ase  of  t he  a dapta t ion  m e c h an ism   of  t he   ada p t i ve  f uz zy   l o g i co ntr o ll e r Ea ch  s ize   o f   t he  a da p t at i o m echa n i s m   i s   o the  fo llow i n g   f or m:   T h e   s p eed   err o r noted  e   ( t) is de fi ned  by :       Ω é Ω     ( 13)     The  deri va ti ve  o f t h spee err o r note d   b y :         Ω é  Ω      (14)    S o w e   g e t  a s   f o l l o w s :             1         (15)    Sin c Ω é   0   a n al y s i s  o f   t h e st ab ili t y  o f th e   p r op os e d  o rd er.      6.   RE S U L T S   A ND DIS CUSS I ON   A f ter  t h e   c o n t rib u ti on  a n i m plem en tat i on   o the   m ach i n mo de l   w i t h  d i f f e r e n t   t y p e s  o f   s p e e d - adj u s t a b le  c o n t r o in  t he  Ma t l a b/S i m u l i nk  en vir onme n t, t he  tor q u e  a nd   s p eed   s i m ul at io re sul t   i s  sho wn i th F i gure   3. The m a c h i n e   ope ra t i n g  i n i t s n o m i na l   c o n d iti on  w i t h  a  refe renc e sp e e d 1 5 0  ra d  / s,   a torque  l oa  =   10 N . appl ie d a t  (0. 7 s < t  <   1.7 s).   I n   t his   sect i o n ,   t he  p er form anc e of  t he  p ro pose d   c on t r ol  s c h e m a r i llu st ra t e d   by   n u m eri c al  si m u lat i on.  M e a nw hile,   the   pr op ose d   c o n t rol   me thod  c o mp a r ed  w it F L P I   c ontro l l er  i term of  r e s ponse   to   spee varia t i o n ,   s e n si t i v i t y   t exter n a l  l oa d d i s t urba nc es a n d   rob u st ness a g a i ns t pa ram e t e r va riatio ns.     N o te  t h a a ll  t h des i g n   p ar am eter in  t h o s e   c on tro l   s y s te m s   a r e   c hosen   t ac hie v sat i sfac tor y   t ra nsien t   con t ro l pe rform anc e  c ons i d e r in g the  requ ir em ent  of sta b i l i t y .   Com p ar ative   p e rform ance o f   A FLPI  c on t r oller ,   F LPI  c ontr o lle a n d  P I   c o n t r o l l e r  f o r  t e s t s   p e r f o r m e d  u n d e r   the  sa me   c o n d iti o n a r stud ie d.   T he   r esp onse   of  D F I is  o bse r v ed   und e r   d if f e ren t   o p e rat i ng   c ond i t i o n s   s u c as a  step  chan g e  in the  co n t ro l   spee d or  a  sud de n cha n ge in  t h e  loa d.  Res u l t o f   a   s e t   o tes t o f   s te cha nge in  s peed  r efe r enc e   a r show i n   F i gur ( c ),   F ig ure   (c) ,   F i gure   ( c a nd  F i g u re  6   ( c )   f or  t he   D F I M.  V aria t i on  i n   t he   r e f e re n ce  sp e e d   at :   0.25       1  , 1 5 0   /   1       2  , 150  /   a nd   2     , 0   / ,   and  tor que  l oa  = 10  N . m a pplie at ( 0.7 s  <   t < 1.7  s) .   In  t h e se  t es ts  t he  p erform anc e   of   t he   t hre e   c on tro l l e rs  i e v a l u a t e d   i n  t e r m s  o f   s p e e d  r e s p o n s e .  I t   c a n   be  s e e n   t hat   th e   am pl i t u d of  t ra nsie nt  o sc i llat i on of  s pe e d   i low e r   w i t h   A F L P I   c ontr o l l e r   w hic h   a ls has   bet t er  r ejec t i o n   o per t ur ba tions.   The  resu l t dem o n s tra t e   tha t   t he  A F L P I   c ontr o lle show im pr ove m e nt,   albe i t  sm a ll, in   performa n ce  com p ar ed wit h t h FLPI c ontro ll e r   a n d con v e n ti ona l P I   c ont rol l e r Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   E l e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       Im prove m en o f   ad a p t i ve f u zz y   cont ro t o   ad j u s t  speed for a do u b ly  fe d i n d u c t i on … (D ahho Bra h i m )   50 1 Th e s t i m at e d   s p eed d e vi a t f r o m   t h e   s p e ed   r e f ere n ce wh en   t h e   c ond it io n s   o f   th e   ea ch   D FIM   a r e   di ffe re nt. S t ea dy-s t ate err o rs  i s p e e d a nd  e l e c trom ag net i c to r que var iat i o ns ar e  i nt er relate d due to  t h e motors  bei n g c onne c t e d   i para ll e l   a n d   t he re  b e i n g  cou p l i n g ter m s be tw ee the d- axe s   o eac m o t o r .   F i nal l y,   t he  s im ulat i on  re sul t o f   t he  D F I M   us ing  A F LP contr o l l e r,  F L P I   controll er  a nd  P I   con t ro l l er  w e r a l so  a na l y ze r e gar d ing  l o ad  t orq u es  a nd  s p e e var i a tio ns.  Th e s e   re su lts  c o n fir that  t he   AFLPI  control l er  d emons t rates  sl igh t ly   b et ter   perfor m a n ce   u n d er  c han g i n g   o per a tin co nd it io ns  a n d   prese n t s   s a t i s fa ctor perfor ma nce.         a  b   c   d   F i gure  3 Ro tat i o n  spee d  an d   e lec t r o ma gne t i c   torq ue  e vo l u tio unde r n o m i n al pa r am eter con d i t i on s.   (a)  Rota ti on sp e e d for a   stead y- sta t e   re fer e nce   spee d c ond i t i o n s.  (b)  Elec t r o ma gne tic t or que  c or resp o n d i n g   t the  ro tor spe e d  c ondi ti o n s.  ( c)  R o t at i on spe e for   an  a lter n a t e   re fer e nce   sp ee d con d i t i ons.  (d) Elec t r o ma gne t i c   tor que  c orre sp o n d i n g  t t h e   rot o sp e e co n d i tio ns.       T e st wi t h D F I M  with   p erturbation  par amet ers  Te s t   1 :   the   m o tor  i s   o pera ti ng   a t h sam e   c o n d i tio ns  a forem e nt i o n e d   (n om ina l   c o n d i t io ns) .   T o  s t u d y  t h e   effec t  o f p a ra me t e rs va r ia tio on the  perf orma nce   o f  the  d iff e r en t   c ont rol l ers, a n   i n cre a se w i t h R r   =  1.5Rr, the   perform ance  of  DFI M  drive  i grea tl affec t e d   by the  varia t i on  of t his  para me ter  espec i a l l y   a t low   spe e d a t  t 0.7     1 .7  But  the   c o n v e nt i ona P I   a nd  F L P I   c ontr o l l ers  respo n ses  a r la rg er  t h a t h ma rg in  val u of  A F L P I   c ont r o l l er   a re   s how o n   s pe ed  r esp onse  i n   F igure   4   ( a ) on  t o rque   r e s p ons i n   F igur ( b ) ,   als o   o the  spe e d   a n d   t orque   r espo nses  w he ap p l y i n g   a alter n a te  s pee d   r efere n ce  resp ec tive l i n   F i gur 4   (c) a nd F i gure   (d).    Te s t   2 :   an   i nc r e a s i n g   o f   t he   s t a tor  re s i s t anc e   Rs = 1 .5 Rs.   F r om   F igure  5,   w ca s e e   th a t   a t   st a r ting   u with   n loa d   o i n   c a s e   of  n om i n al  l oa d,   t he   A F L P I   c on t r oller   r eac hes  i ts  s pe ed  r efere n ce  ra pid l wi th  a   l i t t l e   overs ho o t   c om pare d   t o   t he  F LP or  c onve nt io na P I   c ont r o l l e r A conse q ue nce,   t he   A F L P I   c ontro ll e r   h as  a n   e x c e l l en t   d y n am i c   p e r f o rm ance  o s p eed  and  torque  c ont r o is   e v i d en d e sp ite   t he  s t a to resista n ce   v a r iat i o n ,   eve n  o n t h al t e rna tin g spe e d  te s t a s  show n i n   F igure  5 (c ) and  F i g ur e 5  (d).      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2088- 8694   I nt   J  P ow  Elec   & Dr i   S y st V ol.  11,  N o.  1 , Ma r  202 :    496    50 50 2   (a)     (b)    c   d   F i gure  4 R o t at io n spee d an elec t r o m a g ne ti c   torq ue  e vo l u tio in  p e r tu r b ed  c as d u r in g   R r  =  1 . 5 R r .     (a)  Rota ti on sp e e d for a   stead y- sta t e   re fer e nce   spee d c ond i t i o n s.  (b)  Elec t r o ma gne tic t or que  c or resp o n d i n g   t the  ro tor spe e d  c ondi ti o n s.  ( c)  R o t at i on spe e for   an  a lter n a t e   re fer e nce   sp ee d con d i t i ons.   (d) Elec t r oma gne t i c   tor que  c orre sp o n d i n g  t t h e   rot o sp e e co n d i tio ns.       (a)   (b)  (d)  (d)    F i gure   5 R o t a tio spe e d  a n d  e l e ctr o m a gne t i t o r que  e vol ut io i n  per tur b e d  c ase  duri ng  Rs  =   1 .5 Rs.   a )  R o t a t i o n   s p e e d   f o r a st e a dy -st a t e  re f ere n ce sp ee d   con d i t i on s   b)  E l e ctrom a g n et ic  t or q u e c o rre spon d i n g  t o the   ro tor  spe e d  c ond iti o n s.  c)  Rot a t i o n spe e for a n  alt er n a te r efe r enc e   s pe ed  c o n d it i o n s d)  E l e ctrom a g n et ic  t or q u e c o rre spon d i n g  t o the   ro tor  spe e d  c ond iti o n s.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   E l e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       Im prove m en o f   ad a p t i ve f u zz y   cont ro t o   ad j u s t  speed for a do u b ly  fe d i n d u c t i on … (D ahho Bra h i m )   50 3 Te s t   3 :   an  i nc rea s i n o f   t he  i ner tia  J = 1 .5J.   T he  s peed  a n d   e l e c tr om agne t i tor q ue  t ra ck in ar respec tive l show i n   F i g u r (a and  F i gur (b).   T h e   p ro pose d   A F L P I   c ont ro l l e r   s how si g n ific ant  impr ove me nt  i n   t h e   ti me   i nt e r v a l   c o rre s pon din g   to   t h e   p e r i o d   of  r api d ly   c h a ngi n g   l oa c o n d iti on i n   t e r of  r espo ns t i m e   a n ov e r shoo t .   T h e   i n e rti a   v ari a ti on   h as   a   l it t l e   in fl u e n c on   t h e   A F LP c o nt r o ller   a n d   sh ow a n   e xc elle n t   dy nam i c   perf or ma nce  in  case   of  a l t e r na ti n g   s pe e d   ( F i gure   ( c and  F i gur ( d ))  com p a r ed  w it the  F L P I   o con v e n t i ona l P I  c ont r o l l e r s.            F i gure  6 R o t at io n spee d an elec t r oma gne t i c   torq ue  e vo l u tio in  p ert u rbe d   c a s e   duri ng  =   1.5J.  (a)  Rota ti on sp e e d for a   stead y- sta t e   re fer e nce   spee d c ond i t i o n s.  (b)  Elec t r o ma gne tic t or que  c or resp o n d i n g   t the  ro tor spe e d  c ondi ti o n s.  ( c)  R o t at i on spe e for   an  a lter n a t e   re fer e nce   sp ee d con d i t i ons.   (d) Elec t r oma gne t i c   tor que  c orre sp o n d i n g  t t h e   rot o sp e e co n d i tio ns.       7.   CO NC L U S I O N   The   m a in  p urp o se  o t h i s   w or is  t t a ke  c a r of  t he  t or q u e   as  w e ll  a s   t he  s pee d   o a   D F IM  u si ng  a n   appr opr i a t e   v e c tor  co ntr o di agr a m .   T he  s ta bil ity  o t h co ntr o s y stem   i e n sur e b y   a   w a y   o c onc e i ving th is   sam e   c on tro l T h e   de ve l o ped   m ode is  p r e sen t ed  u nli k the   c o n t r ol lers   p roposed  for  DFI M   b ecaus e   n ot  requ irin g a ny m a them at ica l   m ode l o f  the  D F I M ty pe fo llo w i n g  a s im ul a t i o n a nd t h e re ader  of  the   r e su lts the re   of,   i t   h as  b e e n   p r o v e t h a t   t h e   a dap t i v fuz z co ntr o l l er  i fa r   m o r e  e f f e c t i v e   i n  t e r m s   o f   a b i l i t y   t o  a c h i e v e   mor e   f ocuse d   t r ack in a n b e tter   m o n itor i n g   o tor que  a n d   s pe e d   a n d   a t   the   sam e   t im e   m o re  a pp r o pria te  leve l   o f   f l o w   c ontr o i n   t h e   p rese nce  o f   unstr uc t u r e d   mode and   l oa u n c e rtai n t i e no t   k n o w n   i a l l   ca se s,  a nd   e s p e c i a l l y   t h i f u zzy   a d a pt iv co nt ro l   sy st em  w h i c h   w a r e   t a lk i n ab ou t   has  prove to   b e   m o re  e ffic i e n t   in   ca rryin o u t   t h fol l ow -up   c o m m a nd  tha n   t he  l inea ri zat i o vec t o s y s t e m   oper a t i ng   b fe ed bac k   u lt i m ate l y   and  in pers p e c t i ve  o future res earch  and   wo rk wil t a rget the  pu t t i n g i n to p ra ctice   (i n e x p e rim e nta t i o n) o f t h is   con t ro l l er  s ub j e c t  of  th is w o r k.       REFE RENCES  [1]  D e tt ori  S ,   I annino  V,   C o l l a   V ,   Sig nori n A.  " Fuzzy  L ogi c- bas e Tunin g   A p p roach  o f   P I Contro f o S t eam  T u rb ines f o r   S o l ar  A p p li cati ons,"  Energy   Pr oced ia ;   Vol.   1 0 5 ,   pp.  48 0 5 ,   201 7.    [2]  Z e mm i t   A Mes s al t i   S Harrag  A.   " A   new  im proved  D T C   o f   doub l y   f ed  i ndu ction   mach in u s i n g   G A -b ased  P cont roller,”  Ain   Sh ams   En g   J,   V o l .   9 pp 18 77 –85,   2 01 8.  doi:1 0 . 1 0 1 6 / j . a s e j. 201 6. 10. 011 [3]  P a y a m   AF.   "An   Ad apt i v e   I nput-O ut put  F eedb ack  L in earizati o n   Con t roller  f o Do ub ly -F ed   I nd uct i on   M achi n Dr ive s ,”   J  Elect r   E n g , Vo l 5 , pp . 1 39 5 4 ,  2 00 8 .   [4]  Bel f ort  C.   " Field   Ori e nt ed  C on tro l   o f   Do ub le  F ed   Asy nch r o n ous   M achi n e:   M o d el li ng   a nd   I m p lem e n t at ion,”   IFAC  P ro c   Vo 1 9 9 7 ;3 0:11 01 –6 .   do i:10 . 10 16 /S 1 4 7 4 - 66 70 (1 7)4 3 5 1 0 - 5 [ 5 ]   T i r   Z ,  M a l i k  O P ,  " E l t a m a l y  A M .  F u z z y  l o g i c  b a s e d  s p e e d   c o n t rol   o f   i ndirect  f i e ld  o ri en ted  contr o lled  Double   Sta r   I nd uc tio n   Motor s   c o n n e c t e d   i pa ra lle l   t a   sing le   s ix-p h a se   i nverter  supply,   El ectr P o wer  Syst  R e s V o l.   1 3 4 ,   p p.  1 26 –3 3,  2 01 6.   doi:1 0. 10 1 6 / j . e p s r. 2 0 1 6 . 01. 013 d b Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2088- 8694   I nt   J  P ow  Elec   & Dr i   S y st V ol.  11,  N o.  1 , Ma r  202 :    496    50 50 4 [6]  Ch erifi  D,  M iloud   Y " P erf o rm an ce  an alys is   o f   a d apt i v e   f u z z y   sli d in mod e   f o r   n on line a r   c o n trol   o the   do ub ly   f e d   in du cti on  moto r, ”  In don es   El ectr  En g Informa ti cs , V o l .   6 ,   p p .   4 36 –47 2 0 1 8 d o i:1 0. 1 1 5 91/ijeei. v6i 1. 6 05.  [7]  A r oussi  HA,  Z iani   E ,   Bo s s ou fi   B .   " C ontri bution  to  t he  e nha n cem e n of  d ua l   dtc  ap plicat io n :   D o u b l y   f e in du c tio mo to r,”   Pro c - 3rd  Int Co nf Ad v  Te c h no l S i gn al Imag e  Pro c e s s AT SIP  20 17 ,   2 017 d o i : 1 0 . 1 10 9/A T S I P . 2 0 1 7 . 8 07 5608.   [8]  Bab o u r R,   A ouzell a D ,   G h e dam s K .   " In tro ductio o f   d oub ly   f ed  i nd uctio machi n in  a el e c t r ic  v ehi c le,”   E n er gy Pro c ed ia ,   V o l   36,   pp.   1 076– 84,   2 0 1 3 .   doi:10 . 10 16 /j . e gy pro. 20 13. 07. 12 3 .   [9]  W a ng   Y Chen   H W a n g   W X i ao  T "Ad a ptiv con t ro f o c l a s s  o f   n o n l i n e a r   s y s t e m s  v i a  T - S   f u z z y  l o g i c   s y s t e m with   nonl in e a r rul e   c on seq u ent s . '   P r o c  2 0 15  27 th  Chinese Con t r o l  Deci s Co nf  CCDC  2015 ,   pp .   3 7 6 –81,   2 0 1 5 .   do i : 1 0 . 1 109/ CCDC. 2 015 . 7161 72 1.   [1 0]  C ha o u H,   S ic a r d   P.  " Ad a p tiv e   f u z z y   l og ic   c on trol  o pe rma nent   m agn e t   sy nch r o n o u s   mach in es  w ith   non li near  fr ic t i o n ,”   I EEE Tr ans   Ind E l ectr o n,  V o l .   5 9 ,   p p.  1 1 23– 33 ,   2 012 . d oi :1 0 . 1 1 0 9 /T IE. 201 1. 2 1 4 8 6 7 8 .   [11 ]   T rip a th i   SM ,   Mish ra  A ,   P a nd ey  AK.   " Hi gh  perf orm a n ce  sp eed   tracki n g   of   C S I-f ed   S CIM   d r ive   em pl oyi ng   a   variable-gai proporti o na l-inte g r al  ( VG P I s p eed   c ont roller,”  J El ectr  Syst  In f T e ch no l,   V o l .   5,   p p,   6 35 –52,  2 0 1 8 .   do i : 1 0 . 1 016/ j.j e sit. 2 0 1 7 . 0 8.0 0 1 .   [12 ]   B o u n a N,  B o u lk rou n A ,   B ou d j em F,  M ’S aad  M F a rza  M.   " A d ap tiv f u zzy   v ecto r   c on trol   f or  a   d ou bly - f e in du c tio mo to r ,   Neuro c om pu tin g ,   V ol.  1 5 1 ,   p p.  756 –6 9,   201 5 .   d o i : 1 0 . 10 16/j. neuco m . 2 0 1 4 . 10. 026.   [13 ]   R am ad an  E A,  E l - Bardi n M ,   F k i ri MA.  "Desi g n   an F P G A -impl em en tation   of  a n   i m prov ed  a dap tiv f u zzy  l o g i con t roll er  f o r   D m o tor  sp eed  c on tro l ,”  Ai n  Sh a m En g J ,   Vo 5,   p p.   8 0 3 –1 6,   2 014 .   d o i : 1 0 . 1 01 6/j. asej. 2 01 4. 0 4 . 0 02 [14 ]   Z aki   AM,  El-Ba r di ni   M S o lim a n   F A S S h araf   M M .   " Em bed d ed   t w o   l ev el  d irect  a d a pt iv fu zzy  c o n t r o l l e f o D C  m ot or  s peed  con trol ,   Ain  Sham E ng  J Vol.  9,   pp 65 –7 5,  2018.   doi: 10. 10 16 /j. a sej. 20 15. 10. 0 0 3.   [ 1 5 ]   L i n   T C ,   L i u  H L ,  K u o  M J .   " D i re ct  a dapt iv in terval   t ype-2   f uzzy  c ontrol  o mult ivaria ble   no nl in e a r   s yste ms,”   E n g Appl Artif  I n tell V o l .   2 2,  p p .   4 2 0 30,   2 0 0 9 . d oi: 10. 10 16 /j. e ng app a i. 2 008 . 1 0.0 2 4 [16 ]   L Y,  T o n g   S .   " Co m m an d-fi lt ered-bas ed  f uzzy   a dap tiv con t r ol   d es ig f o M I M O -s w itch e n o n s t ri ct-f eedb ack   no nlin e a r  sy s te m s ,”   I E EE  Trans Fuzz Syst ,   Vo l.  2 5,   p p .   6 6 8 8 1 , 2 017 .   d o i :10. 1 109/TF UZ Z. 2 0 1 6 .2 57 491 3.   [17 ]   S at hishk u m a H,  P arthas arath y   S S .   " nov el  f uzzy  l o g i c   c o n tro l l e f o vect or  c ont rol l ed   i n d u c ti on   m ot or  d ri ve,   E n er gy Pro c ed ia ,   V o l .   1 3 8 : 6 8 6–91,   2 0 17.   doi: 10. 1 0 16 /j. egy p ro. 2017. 10. 20 1.  [18 ]   K elt oum  L L e ila  B ,   A b d e rrah m e B.  " S p eed  c o n t r ol   o f   D o u bly - F e in du ctio m o t o (DF I M )   b as ed  o n   f u zzy   s l i d i ng m o d e   c on troller, ”  Int   J I n t e ll   E n g S y st vo 10,   pp.   2 0–9,   2 0 1 7.   d o i :1 0 . 2 2 2 66/ijies 2 0 1 7 . 06 30.03 .   [19 ]   L ou kal  K ,   B enali a   L "Int erval  ty pe-2  f uzzy  g ai n-adap ti ve  co nt roll er  o Do ub ly   F ed  I nducti on   M achi n e   (D FIM),   J  F u nd a m  A p pl  S c i Vo l.   8 pp 47 0,   2016 .   doi: 10. 43 14 /jfas . v8i2 . 20.  [20]  G eorges  S Rita   M ,   Mari a   P,   " Anal ysis  A H   M i xed  Sens itivit y   H ’  Con t ro of   D ou bl F e d   In d u cti o n   M o t o r, 2 0 0 7 : 130 0– 4.  [21 ]   H asn i   M M a ncer  Z ,   M e kh tou b   S Bacha  S.   " Pa ram e t r ic  i den t i fi cati o n   o f   t he  d ou bl fed   i ndu cti o n   M achi n e,   En e r g y   Proc edia ,   V o l .   1 8 ,   p p.  1 7 7 –8 6,   201 2.   doi:10 . 10 16/j. egyp ro. 2 01 2. 0 5 . 0 29.  [22 ]   E Ou anjli  N,   M o t ahh i S,  D erou ich   A ,   E G h zizal   A Ch eba b hi  A Ta ou ssi  M " I m p ro ve d   DTC  s t ra te gy   o f   d o u b l y   f ed  i nducti on   m oto r   u s i ng   f uzzy   l og ic  c o n tro l l e r, ”  Ener gy   R e por ts,   vo l.   5 ,   pp.   2 7 1 9 ,   2 019 d o i : 1 0 . 1 01 6/j. eg yr. 2 019 . 0 2. 0 01.  [23 ]   B en   A tt ou D,  B ek akra  Y "S peed  c o n tro l   o do ub ly   f ed   i n d u ct ion   m o to using  f u zzy  l og ic  t echn i q u es ,”  In t  J  El e c t r  En I n fo r m a t i c s ,   Vo l. 2 , p p. 17 9 9 1 ,   20 1 0 .   [24 ]   K ar  B N,  M o h an ty  K B,  M em ber  S ,   S ing h   M " I n d i r ect   V ect or  C o ntro of   I nd u c t i on   M ot or  U sing   F u zzy  L ogic   Co nt roller"  2 0 11: 6– 9.  [ 2 5 ]   T a o u s s i  M ,   K a r i m   M ,  B o s s o u f i   B ,  H a m m o u m i   D ,  L a g r i o u i   A ,   D e ro uich   A "S peed   v ariabl adap ti ve   b acks t epp i n g   c o n t r ol  o f   th do ub ly-fed   in du cti o mach in driv e, ”  Int  J Autom  Contro l ,   V o l .  1 0 ,  p p .  1 2 ,  2 0 1 6 .   d o i : 1 0 . 1 50 4/IJ AA C. 20 16 . 0 7 5 1 4 0.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.