I n t e r n at i on al  Jou r n al  of   R o bo t i c s  a nd A ut o m a t i o n   ( I J RA )   V o l.   7 ,  No .   3 S ep t em b er   201 8 , p p 169 ~ 175   I SSN :   2089 - 4856,  D O I :  10. 11 591/ i j r a . v 6i 2. p p 1 69 ~ 1 75        169       Jou r n al  h om e p age ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our nal s / i nde x . php/ I J R A / i nde x   G reen   T wo - w heel ed M o bilit y :  E le ct ric Sco o t ers   U s in g  B rus hles s   M o t o r ba s ed o n F uzz y  L o g ic Co nt r o ller       H a s s a n e B a ch i ri A b d el f et a h  N a s s eri   D ep ar t e m en t  o f  E l ect r i cal  E n g i n eer i n g ,   B ech ar  U n iv e r s ity       A rt i cl e I n f o     AB S T RAC T   A r tic le  h is to r y :   R ecei v ed   Fe b  6 ,  201 8   Re v i s e d   J un 1 9 ,  201 8   A ccep t ed   J ul  5 ,  201 8       I n  t h e l as t  y ear s  el e ct r i c v eh i cl e s  g ai n ed  i m p o r t an ce as  a  m o r s u s t ai n ab l e   a lte r n a tiv e  to  tr a d itio n a l v e h ic le s .  T h e  in tr o d u c ti o n   o f  a n   el ect r i c p o w er  t r ai n   l ead s  t o  l o w er  ai r - p o l l u t i o n  em i s s i o n s .  ‘ E l ect r i c b i cy cl es  ar e s o m et i m es   m o r e l i k e an  el ect r i c p ed al ed  m o p ed ,   o t h er  t i m es   m o r e l i k e a V es p a - l ook i ng   s c oot e r  w i t h or  w i t hou t  pe da l s ,  a nd t he y  of t e n of f e r  g ood r a ng e  a nd s pe e ds .   H o we v e r ,  a   “s co o t er ” can  al s o  b e an  el ect r i c car t   f o r  p er s o n al  m o b i l i t y ,  o r  a   s k at eb o ar d - l i k e v eh i cl w i t h  s m al l  h an d l eb ar s .  E l ect r i c s co o t er s  ar e t h e m o s t   l eg i s l at i v el y  act i v e r e al m  o f  el ec t r i c b i cy cl es ,  at  t h e p r es en t  t i m e.  B r u s h l es s   D C (BL D C)  m o t o rs  a re  o n e  o f t h e el ect r i cal  d r i v e s  t h at  ar e r ap i d l y  g ai n i n g   pop ul a r i t y ,  due  t o t he i r  h i g h e f f i c i e nc y ,   g ood  dy na m i c  r e s pons e  a nd l ow   m a i nt e na nc e .  I n t hi s  pa pe r ,  t he  m ode l i ng  a nd s i m ul a t i on of  t he  B L D C   m ot or   w a s  done   us i ng  t he  s of t w a r e  pa c k a ge  M A T L A B / S I M U L I N K .   T he  pr o pos e d   f uz z y  l og i c  c ont r ol l e r  ha s  g i v e n opt i m a l  r e s ul t s  c om pa r e d t P I  c ont r ol l e r .   T he  s i m ul a t e d s y s t e m  us i ng  t he  f uz z y  c ont r ol l e r  ha s  a  f a s t  r e s po n s e  w i t hout   ov e r s hoot ,  z e r o s t e a dy  s t a t e  e r r or  a nd h i g h l oa d r o bus t ne s s .   Ke y wo rd :   B L D C  m ot or   F uz z y l o gi c   c o n tr o lle r   P I D  c o n tr o lle r   S co o t er   C opy r i g ht   ©  201 8   I ns t i t ut e  o f  A d v anc e d E ngi ne e r i ng  an Sc i e nc e   A l l  ri g h t s re se rv e d .   Co rre sp o n d i n g  Au t h o r :   H as s a n e B ach i r i ,     D ep ar t e m en t  o f  E l ect r i cal  E n g i n eer i n g ,   B ech ar  U n i v er s i t y ,   B P   4 1 7 ,  B ech ar ,  A l g er i a.   E m a il:  b ach i r i _ h as s an e @ ao l . f r       1.   I NT RO D UCT I O N   A i r  pol l u t i on  i s  a   m a j or  pr o bl e m  i n  ou r  c u r r e n t   s oc i e t y ,  P M ,  N O 2,  O 3 a n d C O  c a us e  h e a l t h pr obl e m s   w h ile  C O 2  e m is s io n s   h av e  en v i r o n m en t al  i m p act s  [ 1 ] .  O n e   o f  t h e l ar g es t  e m i t t er s  i s  t h e t r an s p o r t  s ect o r .  T o   r ed u ce p o l l u t i o n  b y  p as s e n g er  t r an s p o r t ,  t h e E u r o p ean  U n i o n  ( E U )  h as   m ap p ed  a s t r at eg y  t o  i n cr eas e el ect r i c - b as ed  t r an s p o r t .  I n  t h e E U  t h e e m i s s i o n s  f r o m  t h e ex t r a el e ct r i ci t y  g e n er at i o n  t h at  i s  n eed ed  f o r  el ect r i tr a n s p o r t a r e  lo w e r  t h a t t h e  e m is s io n s   f o r  th e  c u r r e n tl y  u s e d  f o s s il  f u e le d  tr a n s p o r t o p tio n s .  S t u d ie s   s h o w   th a t   el ect r i c car s  ar e t o o  ex p en s i v e  t o  co m p et w i t h  i n t er n al  co m b u s t i o n  e n g i n e ( I C E )  v e h i cl e s .  E l ec tr if ic a tio n  v ia   el ect r i c t w o - w h eel er  ( E T W )   t ech n o l o g y  co u l d  b e an  o p t i o n ,  es p eci al l y  i n  u r b an  r e g i o n s  [ 2 ] .  I n  t h e n e x t   s e c tio n ,   w e   w i ll s t u d y  a n  e le c tr ic  s c o o te r  th a t h a s  a  b r u s h le s s  D C   m o to r  ( B L D C ) .  T h e  c o n tr o l o f  B L D C   h a s   b een  d o n e b y  a co n v en t i o n al   P I  c o n tr o lle r  a t th e  f ir s ti m e .   T h e  p e r f o r m a n c e s  o f  th is  P I  c o n tr o lle r  n e e d  to  b e   i m pr ov e d du e  t o t h e  ov e r s hoot  a n d s e t t l i ng t i m e  of  t h e   s pe e d r e s pon s e .  T o a c h i e v e   t h i s   g oa l ,   w e   h a v e   p r o po s e d  a  F uz z y  l o gi c   C o nt r o l l e r   w h i c ha s  i m p r o ve d  s ub s t a nt i ve l y a l l  t he  c h ar act er i s t i cs  o f  t h e B L D C  d u e   t o  t h e ad eq u at e ch o o s e o f  t h e  f u zz y  i n f er en ce p r o p er t i es  an d  al s o  t h e n u m b er  o f  t h m e m b er s h i p   f u n ct i o n s   an d  t h ei r  v a l u e s .  T h e o b t ai n ed  r es u l t s   s h o w n  l at er  co n f i r m  t h es e ch o o s e.       2.   S T UDY O F  S CO O T E R   T h e S co o t er s  h as  b een  m ad e f r om  1914 or  e a r l i e r .   T h e y  be c a m e   m or e  popu l a r  f r o m  t h e  pos t - W o r ld   W a r  II   w it h  th e  i n tr o d u c tio n  o f  th e   V e s p a   a nd  t he   L a m b r e tta .  T h es e s co o t er s  w er e i n t en d ed  t o  p r o v i d eco n o m i cal  p er s o n al   t r an s p o r t at i o n  ( e n gi ne s   f r o m  50 t o 250  c c ) .  M a x i - s c oot e r s ,   w i t h  e ng i ne s  f r o m  250 t o 850   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 89 - 4856   IJ RA    Vo l 7 , N o 3 ,   S ep t em b er   201 8   :   16 9     1 75   170   cc h av e b een  d e v el o p ed  f o r  W es t er n   m ar k et s .  S co o t er s  ar e p o p u l ar  f o r  p er s o n al  t r an s p o r t ,  p ar t l y  d u e t o  b ei n g   m o r e  af f o r d ab l e,  eas y  t o  o p er at e an d  co n v e n i e n t  t o  p ar k  a n d   s t o r e.  T h i s   f u t u r g r een  u r b an   t r an s p o r t  h a s  b ee d e f in e d  b y  t h e  O x f o r d  d ic tio n a r y  a s  f o llo w s : ‘ A  l ig h t t w o - w h eel ed  o p en   m o t o r  v eh i cl o n   w h i c h  t h e d r i v er   s i t s  o ve r  a n e nc l o s e d  e ngi ne   w i t h  t he i r  l e g s  t o ge t he r  a nd  t h e i r  f e e t  r e s t i n g on  a  f l oor boa r [3 ].  T h e   E u ro p e a n   Co m m i s si o n  ( E C)  c l a ssi f i e s  t w o - w h ee l er s  ba s e d on  t h e i r   m a x i m u m  po w e r  a n d s pe e d ( T a bl e   1) .  O n e   ex cep t i o n  i s   m ad e h er e f o r  b i c y cl es .  E C  i s  n o t  ap p l i cab l e t o  v eh i cl es   w i t h  p ed al  as s i s t a n ce  w i t h  a m a x i m u m   po w e r  of  0. 25 k W   a n a   m a x i m um  s pe e of  25  km / h .   W e   u s e   t h i s   de s c r i pt i on   t c a t e g or i z e  bi c y c l es  an d   el ect r i c b i c y cl e s ,   w i t h  t h e d i f f er en ce t h at  b i c y c l es  ar e 1 0 0 %  h u m a n  p r o p el l ed  an d  el ect r i c b i c y cl es  h a v e a n   a s s is tin g  e le c tr ic   m o to r  [ 4 ] .       T ab l 1 .   C a te g o r iz a tio n   o f  T w o  W h eel er s  B as ed   o E u r ope a n  C o m m i s s i on   C a t e go r y   S p e e d  ( k m / h )   I n t e r n a l   C om bu s t i on   E n g i n e s i ze ( c m 3 )   E l ec t r i c  E n g i n P o w e r (k W )   S p e ci f i cs   M op e d s / S c o ot e r s   0   -   4 5   0     5 0   0     4   -   M ot o r c y c l e s   > 4 5   > 5 0   -   -       S o m e o t h er  ch ar act er i s t i cs   h a v e b een  ci t ed  i n  t h e l i t er at u r e [ 5 ] - [ 9 ]  a s  i s  s ho w n  i n t he   T a bl e  2 be l ow :       T ab l e 2 .   V eh i cl e C h ar act er i s t i cs   C h ar ac t e r i s t i cs   E l e ct r i c s co o t e r   C a p a c i t y  ( k g )  ( I n c l u d i n g  r i d e r  7 0   k g )   1 8 0 - 2 50   R ec h a r g e t i m e ( h )   3 - 5   A v e r a g e  s p e e d  ( k m / h )   3 5   A u t o n o m y  ( k m )   3 0 - 1 2 0   D r i v i n g  ( a d v e r s e  c o n d i t i o n s )   E a sy       T h e s i m u l at ed   s co o t er  b as ed  o n  F L C   u s e s  a  pe r m a n e n t  m a gn e t   br us h l e s s  w hi c h  h a s   be e n  de v e l ope s i n c e  t h e  l a t e  1980’ s .  I t  c a n  be  c l a s s i f i e d u pon t o t h e  ba c k - E M F   w a v e f o r m ,   w h er e i t  ca n  b e o p er at ed  i n  ei t h er   b r us hl e s s   A C  ( B L A C )  o r  b r us hl e s s   m o d e s .  U s ua l l t he  B L A C   m o t o r s  ha ve  a  s i n us o i d a l  b a c k - E M F  wa v e fo r m   an d  B L D C   m o t o r s  h a v e a t r ap ezo i d al  b ack - E MF .  B L D C   m o t o r s  ar e u s ed  i n  i n d u s t r i es   s u c h  as   A p p l i an ce s ,   H V A C  in d u s tr y ,   m e d ic a l,  e le c tr ic  tr a c tio n ,  r o a d   v e h ic le s ,  a ir c r a f ts ,   m il ita r y  e q u ip m e n t,  h a r d  d is k  d r i v e ,  e tc .   C o m pa r i ng  B L D C   m ot or s   w i t h  D C   m ot or s ,  t h e  D C   m ot or  ha v e  hi gh   s t a r t i ng  t or qu e  c a pa b i l i t y ,   s m oot h  s pe e c o n tr o l a n d  th e  a b ilit y   to  c o n tr o l th e ir  to r q u e  a n d   f l ux e a s i l y   a nd  i nd e p e nd e nt l y .     I n t he  D C   m o t o r ,  t he  p o w e r  l o s s e s  o c c ur   m a i nl y i n t he  r o t o r  w hi c h l i m i t s  t he  he a t  t r a ns f e r  a nd   c o ns e q ue nt l y t h e ar m at u r w i n d i n g  c u r r en t  d en s i t y ,   w h i l e i n  B L D C   m o t o r  t h e  p o w er  l o s s es  ar e p r act i cal l y  al l   i n  t h e s t a t o r   w h er e h eat  can  b e eas i l y  t r an s f er r ed  t h r o u g h  t h e f r a m e,  o r  co o l i n g  s y s t e m s  c an  b e u s ed  s p eci al l y   i n l a r ge   m a c hi ne s .  I n  ge ne r a l  t he  i nd uc t i o m o t o r  h a s  m a n y a d va nt a ge s   a s :  t he i r   s i m p l e s t   c o ns t r uc t i o n,  s i m p l e   m ai n t en a n ce,  l o w  p r i ce an d  r el i ab i l i t y .  F u r t h er m o r e,  t h d i s ad v an t a g es  o f  i n d u ct i o n   m ach i n e s   m a k e t h e   B L D C   m ot or s   m or e  e f f i c i e n t  t o u s e  a n d be c o m e   m or e  a t t r a c t i v e  opt i on  t h a n  i n du c t i o n   m ot or s  [ 10] - [1 2 ].     I n  el ect r i c s co o t er s  i n d u s t r y   p r o d u ct i o n s  t h e b r u s h l es s  d i r ect  cu r r en t   m o t o r s  ar e r ap i d l y   g ai n i n g   p o p u la r it y .  T h e  d r iv e  o f  a n  e le c tr ic  s c o o te r  b a s ic a lly  c o n s is ts  o f  a   m o to r  a n d  tr a n s m is s io n ,  th e  d r iv i n g   m o to r   i s  B L D C   t y p e,   a n d   t h m ec h an i cal   t r an s m i s s i o s t r uc t ur e   i s   e i t he r   a   c ha i w i t ge a r b o o r   a   c o nt i n uo u s l v ar i ab l e t r an s m i s s i o n .  Mo s t  el ect r i m o t o r c y cl es  a n d  s co o t er s  t o d a y  ar e p o w er ed  b y  r ech ar g eab l e b at t er i es  I n   2 0 1 7 ,  t he  f i r s t   ve hi c l e  i n t he  U S  t o  us e  t he   ne w   L it h iu m  T ita n iu m  O x id e  ( L T O )  b a tte r y   no n - f l a mma b l e   ba t t e r y  t e c hn ol ogy   [ 13]   i s  a s c o o t er  cal l ed   T h e  E x p re ss o .       3.   M O D ELI N G  O F  TH E B LD C  M O TO R   I t is  a s s u m e d  th a t th e  B L D C   m o to r  is  c o n n e c te d  to  th e  o u tp u t o f  t h e  i n v e r te r ,   w h ile   th e  i n v e r te r  in p u t   t er m i n al s  ar e co n n ect ed  t o  t h e  o u t p u t  o f  t h e  co n t r o l l er  P I / F u zz y ,  as   s h o w n  i n  F i g ur e   1 . A not h e r  a s s um pt i on  i s   t h at  t h er e ar e n o  p o w er  l o s s es   i n  t h e i n v er t er  an d  t h e 3 - p ha s e   m o t o r   w i nd i n g i s  c o nne c t e d  i n s t a r .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ RA   I SSN :   2089 - 4856       G re e n  t wo - W he e l e d M obi l i t y :  E l e c t r i c  Sc oot e r s  us i ng B r us hl e s s  M ot or  bas e d on F uz z y     ( H as s ane  B ac hi r i )   171       Fi g ur e   1 .   S i m ul a t i o n s c he m e   o f  t h e   s c oot e r  B L D C   m ot or       F or  a  s ym m e t r i c a l   w i n di n g a nd ba l a n c e d s y s t e m ,   t h e  v ol t a g e  e qu a t i on a c r os s   th e  m o to r  w i n d in g   i s   a s  f o llo w s .   A p p l y in g  K ir c h h o f f s   v o lta g e  la w   f o r  th e  t h r e e  p h a s e  s ta to r  lo o p  w i n d in g  c ir c u its   y ie ld s   (1 ) :     ( ) a c ac b ab a a a a a e dt di M dt di M dt di L i R t V + + + + =     ( ) b c bc a ba b b b b b e dt di M dt di M dt di L i R t V + + + + =   (1 )     ( ) c b cb a ca c c c c c e dt di M dt di M dt di L i R t V + + + + =     w h er e t h e b ack - E M F   w av e f o r m s  ea,  eb  an d  ec   ar e f u n ct i o n s   o f  an g u l ar   v el o ci t y  o f  t h e r o t o r  s h af t ,  s o   (2 ):     m c k e ω =   (2 )     w h er k c   i s  t h e b ack - e m f  co n s t an t .   T h e el ect r o m ec h a n i cal  t o r q u e i s  ex p r es s ed  as   s ho w n  i n ( 3 )   [ 14 ] - [1 5 ]:     L r r em T B dt d J T + + = ω ω   (3 )       4.   F U ZZ Y   LO G IC  C O N TR O L LER   T he   s t r u c t u r e  of  t h e  pr opos e d c on t r ol l e r  f or  B L D C   m ot o r  i s  s h o w n i n   F i g ur e   2.  T h e  pr op os e d   c o nt r o l l e r  c o ns i s t s  o f   f uz z y l o gi c  c o nt r o l l e r   w h i c h s up p l i e s  t he  D C  b us .  T he  d e s i gna t i o n o f  f uz z y l o gi c   co n t r o l l er  i s  b as ed  o n  ex p er t  k n o w l ed g w h i ch   m ea n s  t h e k n o w l ed g e   o f  s ki l l f ul  ope r a t or   d u r i ng  t h e  h a n dl i ng  of  B L D C   m ot or  s y s t e m  i s  a dopt e d i n t o t h e  r u l e  ba s e d de s i gn of  f u z z y  l o g i c  c on t r ol l e r .   T he  i np ut s  o f  t he  f uz z l o g i c co n t r o l l er  ( F L C )  ar e t h e  er r o r  an d  t h e ch a n g e o f  er r o r .  T h F i gur e s   3 4 a n d 5   s ho w  t he   m e m b e r s hi p   f u nc t i o ns  o f  t he  i np ut s  a nd  o u t p ut  o f   t he   F L C   a nd   i n F i g ur e  6  i s  t h e F L C s  p ar a m et er s  ac co r d i n g  t o  t h e F I S   pr ope r t i e s .       B r us hl e s s  D C  M ot or   EM F s peed6 VF s peed5 T EM F s peed3 IS F s peed2 NF s peed -K - r ad2r pm D i s c r et e, T s  =  5e- 006 s . i s _a e_a v + - Va b g A B C + - T e  (N . m ) N  (rp m ) e m f _ a bc   G a t e s Ga te s ? D oubl e c l i c k  her e f or  m or e i nf o H a ll  e m f _ a bc D ec oder I n 1 C o nn 1 C on n 2 B a tte r y  ( L T O) m A B C B LD C  m ot or < St a t or  c urre nt   is _a   (A)> < S t at o r   b a c k   E M F   e_ a   ( V ) > < R ot or   s pe e w m   ( r a d / s ) > < E l ec t r om a g ne t i c   t o r q ue   T e   ( N * m ) > Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 89 - 4856   IJ RA    Vo l 7 , N o 3 ,   S ep t em b er   201 8   :   16 9     1 75   172       F i gu r e  2.   P r o p o s er  f u zz y  co n t r o l l er           F i g ur e  3 .   M e m b e r s hi p   f u nc t i o ns  o f  t he  i np ut   e r r o r           Fi g u re   4 .   M e m b e r s hi p  f unc t i o ns  o f   t he  i np ut  ‘ c ha nge  o f  e r r o r     1 Ou t1 -K - K3 -K - K2 -K - K1 F u zzy L o g i C ont r ol l er du/ dt D e r i va t i ve 2 In 2 1 In 1 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ RA   I SSN :   2089 - 4856       G re e n  t wo - W he e l e d M obi l i t y :  E l e c t r i c  Sc oot e r s  us i ng B r us hl e s s  M ot or  bas e d on F uz z y     ( H as s ane  B ac hi r i )   173       F i g ur e  5 .  M e m b e r s hi p   f u nc t i o ns  o f  t he  o ut p ut  ‘ c o nt r o l           F i gu r e  6.  F u z z y  I n f e r e n c e  S y s t e m  pr ope r t i e s  of  t h e  pr opos e d  F L C       I n  T ab l e 3  f u z z i n f er en ce  s y s t e pr ope r t i e s  o t he   p r opos e d  F L C T h e p ar a m et er s  o n  F i g u r e   6  s h o t h e  c o n f i gu r a t i on of  t h e  pr opo s e d F L C .   W e   ha ve  us e d  t he   ma x - m i n   i nf e r e n c e   m e t h od,  a n   O R  ope r a t or  f or  t h e   ag g r e g at i o n  a n d  t h e ce n t r o i d  m et h o d  f o r  t h e d ef u zzi f i cat i o n  as  s h o w n   i (4 ) :     ( ) ( ) = z zd z z z * µ µ   (4 )       T ab l 3 .   F u zz y  I n f er en ce S y s t e m   P r o p e r tie s  o f t h e  P r op os e FL C   A n d  m e t h o d   mi n   O r  m et h o d   ma x   I m p l ic a tio n   mi n   A g g r e ga t i on   ma x   D e f u z z i f ic a tio n   c en t r o i d       5.   S I M UL AT I O N A ND RE S U L T S  ANA L YS I S   A   s i m ul a t i o n o f  a  b r us hl e s s   D C   m o t o r  s ys t e m   w i t h t he  P I  a nd  F L C   us i n g t he  a b o ve  e q ua t i o n s   w a s   pe r f or m e d  us i ng M A T L A B .   S p eed  r es p o n s e o f  t h e P I  co n t r o l l er   a s  s ho w n  i F i gur e  7 .   S p eed  r es p o n s e o f  t h e   FL C   a s  s ho w i n F i g ur e  8   a nd  i n F i gur e  9  c o m pa r i s on  o f  s pe e d r e s pon s e s  of  bot h  P I  a n d F L C .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 89 - 4856   IJ RA    Vo l 7 , N o 3 ,   S ep t em b er   201 8   :   16 9     1 75   174       F i gu r e  7.  S pe e d r e s pon s e  of  t he  P I  c on t r ol l e r           Fi g ur e   8 .   S pe e d r e s pon s e  of  t he  F L C           Fi g ur e   9 .   C o m pa r i s on  of   s pe e d r e s pon s e s  of  bot h  P I  a n d F L C       I t  can  b e co n cl u d e t h s p eed  r es p o n s e o f   t h F L C  i s   f as t ,   w i t h o u t  o v er s h o o t  an d  p r es en t s   h i g h  l o ad   r o b u s t n es s  at  0 . 1  s .  B u t  t h e s p eed  r es p o n s e o f  t h e co n v e n t i o n al  P I  co n t r o l l er  i s  v u l n er ab l e  f aci n g  t h e c h an g of  t h e  l oa d a s  i s  s h o w n  a t  0. 1s .  T h e   T ab l be l o w  p r es en t s  t h e ch ar act er i s t i cs  o f  b o t h  r es p o n s es .       T ab l 4 .   Re s p o n se C h ar act er i s t i cs   o P a nd   F L C   C o n tr o lle r s   P I  c o n t r ol l e r   F u zzy  co n t r o l l e r   R i s e T i m e :  0 . 01 5 7  s   S e t t l i n g T i m e :  0 . 1 20 5 s   S e t t l i n g M i n :  2 . 7 0 01 e + 00 3   S e t t l i n g M a x :  3 . 0 8 54 e + 00 3   O ve r s h o ot :   2 . 8 4 70   U n d e r s h o o t :  0   P e a k :  3 . 0 8 5 4 e + 0 0 3  s   P e a k T i m e :   0 . 0 3 5 9  s   R i s eT i m e:  0 . 0 0 9 5   S e ttl in g T im e :  0 . 0 1 7 4   S e t t l i n g M i n :  2 . 7 0 03 e + 00 3   S e t t l i n g M a x :  2 . 9 9 4 7 e + 00 3   O ve r s h o ot :  0   U n d e r s h o o t :  0   P e a k :  2 . 9 9 4 7 e + 00 3   P e a k T i m e :  0 . 1 0 0 1   0 0. 02 0. 04 0. 06 0. 08 0. 1 0. 12 0. 14 0. 16 0. 18 0. 2 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 t (s ) Vd c ( V) P I  c ont r ol l er 0 0. 02 0. 04 0. 06 0. 08 0. 1 0. 12 0. 14 0. 16 0. 18 0. 2 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 t (s ) n (rp m ) F uz z y  c ont r ol l er 0 0. 02 0. 04 0. 06 0. 08 0. 1 0. 12 0. 14 0. 16 0. 18 0. 2 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 t (s ) n (rp m ) P I  c ont r ol l er  v s  F uz z y  c ont r ol l er     P I  C on t r ol l er F LC Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ RA   I SSN :   2089 - 4856       G re e n  t wo - W he e l e d M obi l i t y :  E l e c t r i c  Sc oot e r s  us i ng B r us hl e s s  M ot or  bas e d on F uz z y     ( H as s ane  B ac hi r i )   175   T he  f i g ur e  1 0  s ho w s  t he  r o b us t ne s s  o f  t he   F L C  v s  t he  P I  c o nt r o l l e r  a s  i s  s ho w n a t  t he  b e g g i ng  w h e r e   t h e F L C  i s  v er y   f as t er  t h an  t h e P I  co n t r o l l er  an d  al s o  at  0 . 1  s  w h er e t h e F L C  h a s  f o l l o w s  r ap i d l y  t h e l o ad   ch an g e,   w h i l e t h e P I  co n t r o l l er   w as  l at e.           Fi g ur e   10 .   C o m pa r i s on  of  e l e c t r om a gn e t i c  t or qu e  of  B L D C   f or  bot h  P I  a n d F L C       6.   CO NCL U S I O N   A  f u z z y  l o g i c  c ont r ol l e r  ( F L C )  h a s  be e n   u s e t o i m pr ov e  B L D C s  r e s pons e .  S i m u l a t i on  a n d r e s u l t s   an al y s i s  o f   t h p er f o r m an ce  o f   a f u zz y   co n t r o l l er   u s i n g   m a m d an i   m et h o d  an d   ce n t r o i d  d ef u zzi f i cat i o n  ar e   p r e s e n te d .  S i m u la tio n  r e s u lts   s h o w e d  t h a F L C  r e d u c e s  o v e r s h o o t a n d   s e ttli n g  ti m e  a n d  th i s  c o n tr o lle r  a l s o   pr ov i de s   m or e  e f f i c i e n t  c l os e d l oop  r e s pon s e  f or  pos i t i on  c on t r ol  of  B L D C   m o t or  t h a n   t h e  c onv e n t i on a l  P I   co n t r o l l er .  T h i s  r o b u s t n es s  i s   cl ear l y  s h o w n   v i a t h e el ect r o m ag n et i t o r q u e at  0 . 1 s   w h er e  i t  f o l l o w s  p er f ect l y   t h e l o ad  ch a n g e.  F L C   w i l l  d o m i n at e t h e s co o t er s  t ec h n o l o g y  d u i t s  b et t er  p er f o r m an ce s   an d  es p eci al l y   w h en   c ha n gi ng  s ud d e n l y  t he  s p e e d .       R EF ER EN C E S   [ 1]   A ir  q u a lity  in  Eu r o p   2 0 1 1  r ep o r t ,  E E A  t ech n i cal r e p or t  no.   1 2/ 2 011 .   E ur ope an E nv i r o nm e nt a l   A g e nc y .   [ 2]   D e k k e r , P .W .K .,  " E l e c tr if ic a tio n  o f   R oa T r a ns por t An   A na l y s i s  of  t he   E c onom i c   P er f o r m an ce o f   E l ect r i T wo   W h eel er s , "   Ut re c h t  Un i v e rsi t y ,  2013 .   [ 3]   h ttp : / /w w w . o x f o r d d ic tio n a r ie s . c o m /d e fin it io n /e n g lis h /s c o o te r ,  J un e ,  2 01 4.   [ 4]   D i r e c t i v e  2002/ 24/ E C   of  t he  E ur o pe a P a r l i a m e nt  a nd of  t he  C ounc i l   of  18 M a r c h 2 00 R e la tin g   to  th e     T yp e - a ppr ov a l  of   T w o or   Th r ee - w h eel   M o t o r  V eh i cl es .   [ 5]   L i a , F e t a l. ,   " P r om ot i o n of  E - bi k e s  f or   D e liv e r y o Go ods   i n E ur o pe a U r b an  A r eas : a n  I ta lia n   C as e S t u d y, "   201 4 .   [ 6]   G r u b e r , J ., K i h m , A . &  L e n z , B .,  " N e V eh i cl e f o r   U r ba F r e ig h t?  A n   E x - an t E v a lu a tio n  o f   E l ect r i C a r go   B ik e s  in   C o u ri e S er v i ces ,”   R e s e a r c h i n T r a ns p or t a t i o n B us i ne s s  &     11 ,   pp . 53 6 2,  20 14   [ 7]   J o r n a , R . &  M a l l e n s M .,  " P RO - E - B I K E   P r om ot i ng  e l e c t r i c  bi k e s  a nd s c oot e r s  f or  de l i v e r y  o f  g oods  a nd  pa s s e ng e r   t r a ns por t  i n  ur ba n a r e a s , "   201 3 .   [ 8]   B r o w n e , M .,  A l l e n , J . &  L e o n a r d i , J .,  " E va l u a t i ng  t he  us e  of  a n ur ba n c ons ol i da t i on c e nt r e  a nd e l e c t r i c  v e hi c l e s  i c e nt r a l  L ondo n, "   I A T SSR ,   3 5( 1) ,  pp. 1 6,  20 11 .   [ 9]   M a c á r i o , R ., R o d r i g u e s , M . &  G a m a A .,  " D e l i ve r a bl e  2 B us i n e s s  C onc e pt s  a nd M ode l s  f or  u r ba n l og i s t i c s , "   L i s boa ,  20 11 .   [ 1 0]   A t e f  S al eh   O t h ma n  A l - M a s ha kbe h,   " P r o por t i o na l  I nt e g r a l  a nd  D e r i v a t i v e  C ont r ol  of  B r us hl e s s  D C  M ot or , "   E ur ope an  J our n al  of  Sc i e nt i f i c  R e s e ar c I SSN   1 45 0 - 2 16X ,  v ol . 35 N o. 2,  2 00 9,   pp. 19 8 - 20 3.   [ 1 1]   N . H e m a t i , J .  S . T h o r p , a n d  M . C . L e u " R obus t   No n l i ne a r  C ont r ol   o f  Bru s h l e ss  Dc  M o t o r fo r   D ir e c td r iv e  R o b o tic   A p p lic a tio n s, "   I E E E  T r a n s I n d . E l e c t r o n ,  vo l .  37 ,   p p.  46 0 46 8,  D e c .  199 0.   [ 1 2]   P .  M .   P el czew s k i  an d  U .  H .  K u n z,  ‘ T h O p tim a l C o n tr o l   o f a   C o n s tr a in e d  D r iv e  S y s te m   w ith   B r u sh l e ss Dc  M o t o r , ’  I E E E  T r a n s . I n d . E l e c t r o n ,   vol .  37 ,   pp .  3 42   3 48,  O c t .  1 99 0.   [ 1 3]   h t t p / / : www. e x p r e s so s c o o t e r. c o m ,   R et r i eved  3  N o vem b er  2 0 1 7   [ 1 4]   P.   C  K r a us e  O .  W a s y noz uk ,  S .   D.   S ud hof f ,   " A n al y s i s  o f  E l ect r i c M ach i n er y   an d  D r i v e S y s t e m s , "   I E E E  P r e s s ,   Se c ond  E di t i o n ,  2 00 2.   [ 1 5]   A n ja li.  A .  R ,   " C ont r ol   o f  T hr e e  P ha s e  B L D C  M ot or  U s i ng  F uz z y   L og i c  C ont r ol l e r , "   I nt e r n at i o nal  J o ur n al  o f   E ngi ne e r i ng  R e s e ar c &  T e c hnol ogy  ( I J E R T ) ,  v ol .  2 I s s ue   7,  J ul y  201 3.       0 0. 02 0. 04 0. 06 0. 08 0. 1 0. 12 0. 14 0. 16 0. 18 0. 2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 t (s ) T m( N . m) P I  c ont r ol l er  v s  F uz z y  c ont r ol l er P I  C ont r ol l er F LC Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.