I nte rna t io na l J o urna l o f   Ro bo t ics a nd   Aut o m a t io n ( I J R A)   Vo l. 9 ,   No . 4 ,  Dec em b er   2 0 2 0 ,   p p .   2 8 1 ~2 9 1   I SS N:  2089 - 4 8 5 6 ,   DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 / i jr a . v9 i 4 . p p 2 8 1 - 2 9 1     281       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij r a . ia esco r e. co m   Steam  t u rbine  co ntrollers  desig n  b a sed o n so ft - co mp uting  techniqu es       Na s ir  Ahm ed  Al - Awa d   De p a rtme n t  o f  Co m p u ter E n g in e e rin g ,   M u sta n siriy a h   Un i v e rsity ,   Ir a q       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l 2 0 ,   2 0 20   R ev is ed   Au g   5 ,  20 20   Acc ep ted   Sep   9 ,   2 0 20       S tea m   tu rb in e   is  v iew e d   a s  a   st a n d o u t  a m o n g   h o ts p o ts  fo r  c o n t ro l  a g e   in     th e   m o st  re c e n t  d e c a d e s,  it s  e lem e n ts  e x a m in a ti o n   e n d s   u p   b e in g   d y n a m ica ll y   m o re   b a sic .   F o r  th is i n v e stig a ti o n ,   th e   m o d e l  c h o se   is o f  tu r b in e   sp e e d   c o n tr o l   fra m e wo rk .   Th e   p u rp o se   b e h i n d   t h is  is  t h a t  m o d e l  is   re g u larly   e x p e rien c e d   in   re fin e ries   in   a   t y p e   o f  ste a m   tu r b in e   t h a t  u ti li z a ti o n   h y d ra u li c   g o v e rn o r  t o   c o n tro l  t h e   s p e e d   o f  th e   tu r b in e .   To   su it   p lan   p re re q u isit e s,   a   m a th e m a ti c a l  m o d e l  f o r  th e   tu r b in e   wa s  d e ter m in e d   i n   li g h t   o f   tran sfe r   fu n c ti o n   a n d   sta te  sp a c e   d e fin it io n .   T h e re   a re   two   so rts  o f  c o n tro ll e rs  fo r  ste a m   tu rb i n e s  wh ich   a re   trad it io n a l  a n d   m o d e r n   c o n tro ll e rs.  In ter n a l  m o d e   c o n tro l   with   p ro p o rti o n a l  i n teg ra l  d e riv a ti v e   (IM C - P ID)  a n d   l in e a r  q u a d ra ti c   c o n tro ll e r   (LQR)  a re   c las sic a l  ty p e .   F u z z y   lo g ic  c o n tr o ll e r  (F LC)  a n d   in telli g e n t   o p ti m iza ti o n   t e c h n iq u e s  li k e ,   a n t  c o l o n y   a lg o rit h m   (ACO A)  a n d   g e n e ti c   a lg o rit h m   (G A)  a re   m o d e rn   t y p e .   Th e   p ro p o se d   wo rk   c e n ters   o n   c las sic a l  v e rse s  m o d e rn   c o n tro l lers .   Re su lt s  g o t  d e m o n stra te  t h a t  e m b r a c in g   su c h     a   c o n tr o ll e r   (G A)  imp ro v e s   th e   d e sig n   re q u irem e n ts  a n d   tr a n sie n t  sta b il it y .   T h e   s y s t e m   c o n t r o l   w a s   a c t u a l i z e d   i n   s i m u l a t i o n   u t i l i z i n g   M A T L A B / S i m u l i n k .   K ey w o r d s :   AC O A    FLC    GA   I MC - PID   co n tr o ller     Steam   tu r b in e    T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Nasir  Ah m ed   Alawa d ,   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   E n g i n ee r in g ,   Mu s tan s ir iy ay   Un iv er s ity ,   I r a q .   E m ail:  n asir. awa d @ u o m u s tan s ir iy ah . ed u . iq       1.   I NT RO D UCT I O N   Ov er   th e  s p an   o f   late  1 0 0   y ea r s ,   th e  s team   tu r b in es  h av e  b ee n   co m p r eh en s iv ely   u s ed   to   co n tr o l   m ak in g   d u e  to   th eir   ef f icien c ies  an d   co s ts .   W ith   r esp ec t  t o   p o in t  o f   co n f i n em en t,  a p p li ca tio n   an d   n ee d ed   ex ec u tio n ,   a   s u b s titu te  lev el  o f   v er s atile  q u ality   is   o f f er ed   f o r   th e  s tr u ctu r e  o f   s team   tu r b i n es  [ 1 ] .   T h e  s team   tu r b in e  is   a  s tr ea m   m ac h in e,   wh ich   ch an g es  war m   v itality   in to   m ec h an ical  v itality ,   th e r e  ar e  n u m er o u s   p ap e r s   f o r   d is p lay in g   th e  tu r b in e,   s u ch   a s   u tili zin g   n e u r al  s y s te m s ,   th e  u tili za tio n   o f   n eu r al   s y s tem s ,   g en etic  alg o r ith m s   ( GAs) ,   f u zz y   f r a m ewo r k s   o r   a  b len d   o f   th ese  h y p o th eses   f o r   th e  d em o n s tr atin g   o f   m o d er n   p r o ce d u r es,  f o r   ex a m p le,   p o wer   p lan ts   h av e  b ee n   u tili ze d   g en er ally   in   o n g o in g   y ea r s   [ 2 - 4 ] .   I n   g en e r al,   s team   tu r b in es  ar e  co m p le x   m ac h in es  in   wh ich   an   ex ten s iv e  v ar iety   o f   m u ltid is cip lin ar y   co m p o n en ts   ass o ciate .     A  tu r b in e  with   v a r io u s   s eg m e n ts   m ay   b e  eith er   p air   c o m p o u n d   o r   cr o s s - co m p o u n d .   I n   a  co u p le  co m p o u n d   tu r b in e,   t h e  r e g io n s   ar e   all  o n   o n e  s h af t,   with   a  l o n e  g en er a to r ,   s tr an g ely ,   a  c r o s s - co m p o u n d   tu r b in e   co n tai n   two   s h af ts ,   ea ch   r elate d   with   a  g en er ato r   an d   d r iv en   b y   n o   less   th an   o n e  tu r b in e  s eg m en t .   An o th er   a p p r o ac h     in   n u m er ical  d is p lay in g   o f   t h er m o d y n am ic   cy cles  an d   el ec tr ic  in ten s i ty   o f   u tili ty   r eg io n   war m in g   a n d     co - g en e r atio n   s team   tu r b in es.   T h e  ap p r o ac h   d ep e n d s   o n   th e  u s e  o f   th e   d im e n s io n less   m ass   s tr ea m s ,   wh ich   p o r tr ay   th e  th e r m o d y n am ic  cy cle  o f   a  co m b in ed   h ea t a n d   p o wer   s team   tu r b in e  [ 5 ,  6 ] .   Stea m   tem p er atu r e  m u s t   b e  s tead y   t o   ac co m p lis h   to p   tu r b in e   ef f ec tiv e n ess   an d   le s s en   ex h au s tio n   i n   th e   tu r b i n e  cu ttin g   b lad es .   Or d in ar y   p r o p o r tio n al - in teg r a l - d er iv ativ e  ( PID )   b ased   c o n t r o l  p lan s   r e q u ir e   co m p le x   g a in   s ch ed u lin g   an d   lead - lag   f ee d   f o r war d   co m p en s atio n   f o r   s tack   ch a n g es a n d   b u r n e r   tilt   [ 7 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 0 8 9 - 4 8 5 6   I n t  J   R o b   &   A u to m ,  Vo l.  9 ,   N o .   4 ,  Dec em b er   2 0 2 0   :   2 8 1   –   291   282   Fu zz y   lo g ic   co n tr o ller   ( FLC)  is   o n e   o f   th e   s u cc ee d   co n t r o ller   u tili ze d   as  a  p ar t  o f   th e   p r o ce d u r e   co n tr o l  if   th er e   s h o u ld   ar is e  a n   o cc u r r en ce   o f   m o d el   v u l n er ab ilit ies.  T h er e  ar e  n u m e r o u s   p ar am eter s   in   f u zz y   co n tr o ller   ca n   b e  ad ju s ted .   T h e  Sp ee d   co n tr o l  o f   tu r b in e  u n it  d ev elo p m e n t  an d   ac tiv ity   ca n   b e  u tili ze d ,   Ad ap tiv e  co n tr o ller   is   r ec o m m en d ed   h er e  to   a d ju s t  s tan d ar d ized   f u zz y   co n t r o ller   [ 8 ,  9 ] .   T h e  b est  tr o u b le  o f   th e  co n tr o l  f r am ew o r k   co m b in atio n   is   s tr ea m lin in g   m o d els  an d   s tr ateg ies  o u tlin e  th e  s team   tu r b in e  au to m atic   co n tr o l   f r am ewo r k   is   co n n ec ted   to   s tab ilize  tu r b i n e  r o to r   r ec u r r en ce   with   h ig h   ac cu r ac y .   T h e  in tellig en t   s team   tu r b in e  c o n tr o l   f r am ew o r k   is   o n e  tech n iq u e   to   u tili ze   GA s   to   s o lv e  n u m er o u s   is s u es  [ 1 0 ] .   T h e r e  ar e   m an y   p ap er s   u tili z ed   tr ad itio n al   co n tr o ller   o u tlin e ,   p o le   p lace m en t   p r o ce d u r e   to   co n tr o l   th e  t u r b in e  s p ee d   [ 1 1 ]   an d   PID   f o r   s in g le - lo o p   c o n tr o l  o f   tu r b in e  s p ee d   co n tr o l  f r a m e wo r k   b y   ap p r o x im atin g   th e  c lo s ed - lo o p   ty p e  o f     an   in ter n al  m o d e  c o n tr o ller   with   d is p o s al  o f   h i g h er - a r r an g e   ter m s   in   th e  co n tr o ller   f r am e   to   class ical   ( PID )   s h ap e  f o r   r o b u s t  o p er atio n   [ 1 2 ] ,   T h e   ad eq u ac y   o f   th e  p r o p o s ed   co n tr o l  ac tiv ities   ar e  ex h ib ited   th r o u g h   s o m e   co m p u ter   s im u latio n s ,   y et  ev er y   o n e  o f   th ese  s tr ateg ies  s u f f er s   f r o m   n u m er o u s   is s u es ,   s u ch   as,  p u ttin g     th e  co n tr o ller   p o les  ( clo s ed - lo o p   p o les)  at  th e  co v ete d   ar ea   an d   n ee d s   ca lib r atin g   [ 1 3 ,  1 4 ] .   th ese  ar e  r ec o m m en d ed   th at   th e  co n tr o l ler   b e  tu n ed   u tili zin g   ad ap tiv e   f u zz y   c o n tr o ller ,   wh er e   th e  a d ap tiv e   co n tr o ller   is   a  s to ch asti c  wo r ld wid e  p u r s u it  s tr ateg y   th at  im itates  th e  p r o ce d u r e  o f   co m m o n   ad v a n ce m en t,  h o wev er   th is   n ee d s   m o r e   ex p e r ien ce   o f   th e   f r am ewo r k   an d   p r im ar y   p r er eq u is ites   m u s t  b e  ac co m p lis h ed .   T h e   b est  tr o u b le   o f   th e   co n tr o l  f r a m ewo r k   b l en d   is   o p tim izatio n   m o d els  an d   tech n iq u es  d esig n .   [ 1 5 ]   p r o p o s ed   in tellig en t  co n tr o l  ar r a n g em e n t  o f   s team   tu r b in e  u tili zin g   GA,   it  m u s t  co n s id er   all  au x iliar y   an d   m e ch an ical  n ec ess ities   cr ea ted   to   th em .   Sectio n   2   p r esen ts   th e  d ev elo p m en t  an d   o u tlin in g   o f   tu r b in e  co n s tr u ctio n   m o d elin g .     Sectio n   3   ex p lain s   th e  d ev e lo p m en t  an d   p lan n in g   o f   f u n d am en tal  co n tr o ller s   ar e  p o r tr ay ed .   Sectio n   4   elab o r ate   th e   o u tlin es  d is cu s s io n   an d   co m p ar is o n   b etwe e n   all  co n tr o ller s .   Fin ally ,   Se ctio n   5   s u m m ar izes  in co r p o r ates c o n clu s io n .       2.   T UR B I N E   M O D E L I NG   I n   o r d er   to   p o r t r ay   t h e  tr a n s ien t  elem en ts   o f   s team   tu r b i n es  s u b s ec tio n s ,   th e   n u m e r ic al  m o d els    ar e  f ir s t  cr ea ted   in   lig h t  o f   th e  en er g y   a d ju s t,  th er m o d y n a m ic  s tan d ar d s   an d   s em i - o b s er v atio n al  co n d itio n s .   T h e  h y d r au lic  d r i v en   tu r b in e  elem en ts   af f ec t  th e  d y n a m ic  s tab ilit y   o f   th e  p o wer   f r am e wo r k .   T h is   s eg m en t   g iv es  a  r ev iew  o f   th e   d is p lay in g   o f   th e   p o wer   f r am ewo r k s   d y n am ic.   I n   s team   tu r b i n e  t h e  s to r ed   en er g y   o f   h ig h - p o wer   s team   is   ch an g ed   o v er   i n to   tu r n in g   en er g y ,   w h ich   at  th at  p o in t  is   ch a n g ed   o v er   i n to   elec tr ical   en er g y   in   th e  g e n er ato r   [ 1 6 ] .   I n   co n tr o l  f r a m ewo r k   s tu d ies,  n o n lin ea r ities   in   th e  s p ee d - co n tr o l  in s tr u m en t  ar e  o r d in ar ily   ig n o r e d ,   s o   th at,   L et  th e  s team   tu r b in e  an d   th eir   elem en ts   ar e  lin ea r   m o d els.  T h e  co n tr o l  y ield   f r o m   tu r b in e  is   co n tr o lled   th r o u g h   th e  s itu atio n   o f   co n tr o l  v al v es,  wh ich   co n tr o l  th e  s tr ea m   o f   s team   to   th e  tu r b in e .   Fig u r e  1   d e m o n s tr ates th e  s ch em atic - g r ap h   o f   tu r b in e  s p ee d   co n tr o l.           Fig u r e  1 .  S ch em atic - d iag r a m   o f   tu r b i n e  s p ee d   c o n tr o l  [ 1 2 ]       T h e  ex p lan atio n   b eh i n d   th at  is   m o d el  is   f r eq u en tly   e x p er i en ce d   in   r e f in er ies  in   a  ty p e   o f   s team   tu r b in e  t h at  u tili za tio n   wate r   p o wer ed   d r iv e n   g en er ato r   to   co n tr o l  t h e  s p ee d   o f   th e   tu r b i n e  as  d elin ea te d   in   F ig u r e  1 .   T h e  c o m p lex ities   o f   th e  g e n er ato r   co n tr o l ler   will  n o t   b e   co n s id er e d   in   t h is   p a p er .   T h e   elec tr o n ic   r ep r esen tativ e  co n tr o ller   is   a  n o tewo r th y   s u b ject  b y   it  an d   it  is   p ast  th e  d eg r ee   o f   th is   ex am in atio n .   I n   an y     ca s e  th is   s tu d y   will  ce n ter   o n   th e  m o d el   th at  m a k es  u p   th e   s team   tu r b in e  a n d   wate r   p o wer ed   g e n er ato r   to   co n tr o l  th e  s p ee d   o f   th e  t u r b in e.   W ith   r eg ar d s   to   r ef in e r ies,  y o u   ca n   c o n s id er   th e  s team   tu r b in e  as  th e  co r e  o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t  J   R o b   &   A u to m   I SS N:  2089 - 4 8 5 6       S tea m  tu r b in e  co n tr o ller s   d esi g n   b a s ed   o n   s o ft - c o mp u tin g   tech n iq u es   ( N a s ir   A h med   A l - A w a d )   283   th e  s y s tem ,   b ec au s e  o f   th e  r o u te  th at  in   th e   r ef in e r ies,  th er e   ar e  h ea p s   o f   h i g h   p o in ts   o f   c o n f in em e n t  b lo wer s   r u n n in g   o n   s team   tu r b in e.   Su b s eq u en tly   th e  co n tr o l  an d   th e  tu n in g   ad v an ce m en t  o f   th e  s team   tu r b in e  tak e  lo n g   tim e  an d   cr itical.   T h e  t r a n s f er   f u n cti o n   o f   th e  co n v ey i n g   v alv e  a n d   g ate  s er v o m o t o r   is :     1 ( ) = 1 1   ( 1 )     w h er e  ( 1 )   is   tim e - co n s tan t o f   v al v e.   T h e  tr a n s f er   f u n ctio n   o f   th e  p ilo t   v alv e  a n d   p ilo t ser v o m o to r   is :     2 ( ) = 1 ( 1 + 2 )   ( 2 )     w h er e  ( 2 )   is   tim e - co n s tan t o f   s en s o r .   Fin ally ,   th e  tr an s f e r   f u n ctio n   o f   co m p r ess o r   is :     3 ( ) = 1 ( 1 + 3 )   ( 3 )     w h er e  ( 3 )   is   th e  tim e - co n s tan t o f   th e  co m p r ess o r .   T h e  o v er all  tr an s f er   f u n cti o n   [ 1 2 ]   a n d   [ 1 4 ]   i s :     ( ) = 1 1 ( 1 + 2 ) ( 1 + 3 )   ( 4 )     Af ter   s u b s titu t in g   th e  v alu es o f   tim e - co n s tan ts ,   th e  o v er all  tr an s f er   f u n cti o n   is   [ 1 4 ] :     ( ) = 1 ( + 1 ) ( + 5 )   ( 5 )     Fig u r e  2   d em o n s tr ates  th e  tr a n s ien t  r ea ctio n   o f   th e  f r am ew o r k ,   wh er e  g r ea test   o v e r s h o t   = 0% ,  b u t  s lu g g is h   r ea ctio n ,   th e  s ettlin g   tim e   =   15   s e c ,  an d   r is e  tim e   = 8 . 33   s e c .  Fo r   a  g o o d   f o llo win g   o f   in p u t sig n al,   a  s ec o n d   o r d er   all   ar o u n d   d am p ed   f r a me wo r k   h a s   b ee n   ch o s en   as [ 1 7 ] :     ( ) ( ) = 2 ( 2 + 2  + 2 )   ( 6 )     Dam p in g   s p ec if ie d   b y   ( = 0 . 9 )   an d   s p ee d   o f   r esp o n s e  d e f in ed   b y   n atu r al  f r eq u en cy   c o ef f icien t    (  = 3  /  ) .   T h ese  d esig n   r eq u ir em en ts   g iv e   (  ≤ 0 . 63% )   an d   (  ≤ 1 . 4   s e c ) ,   wh ile  th e  r is e  tim e   (  ≤ 0 . 889   s e c ) .           Fig u r e  2 .   T r an s ien t r esp o n s e  o f   th e  s y s tem   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 0 8 9 - 4 8 5 6   I n t  J   R o b   &   A u to m ,  Vo l.  9 ,   N o .   4 ,  Dec em b er   2 0 2 0   :   2 8 1   –   291   284   3.   CO NT RO L L E RS D E SI G N   T h er e  ar e  n u m e r o u s   co n tr o lle r s   f o r   s team   tu r b in e  ca n   b e  g r o u p e d   am o n g s t  tr ad itio n al  a n d   p r esen t   d ay   ( clev e r )   c o n tr o ller s .   I n   th is   p ap er ,   ta k in g   i n ter n al  m o d e  with   p r o p o r tio n al  d er i v ativ e  an d   in teg r a l   co n tr o ller   ( I MC - PID ) ,   lin ea r   q u ad r atic  r e g u lato r   ( L QR ) ,   FLC ,   an d   f in ally   co n tr asts   all  t h ese  with   in tellig en t  alg o r ith m s ,   lik e  a n t   c o l o n y   a lg o rit h m   ( AC OA )   an d   GA   co n tr o l ler s .     3 . 1 .   IMC - P I D  co ntr o ller   T h e  PID   co n tr o ller   is    well  k n o wn   co n tr o ller s   in   in d u s tr y .   A s   a  r esu lt   o f   its   s tr aig h tf o r war d   s tr u ctu r e  an d   g r ea t  v i g o r   in   a n   ex ten s iv e  v ar iety   o f   w o r k in g   co n d itio n s ,   it  is   u tili ze d   as  a  p ar t  o f   an   ass o r tm en t  o f   m o d er n   p r o ce d u r es,  f o r   ex am p le,   m etallu r g y   an d   s y n th etic   p r o ce d u r es  [ 1 8 ] .   Mo r ar i  an d   h is   ass o ciate s   [ 1 9 ]   h av e  b u ilt  u p   a  v ital  n ew  co n tr o l  f r am ewo r k   tech n i q u e  th at  is   I MC.  T h e  I MC  ap p r o ac h   h as  t wo   ess en tial   p r ef er en ce s .   -   I t e x p r ess ly   co n s id er s   d e m o n s tr ate  u n ce r tain ty .   -   I t e n ab les th e  d esig n e r   to   tr ad e - o f f   c o n tr o l e x ec u tio n   ag ain s t  co n tr o l f r am ewo r k .   I n   th e  I MC   d ef in itio n ,   th e  co n tr o ller   is   co n s tr u ctin g   s tr aig h tf o r war d ly   in   lig h t  o f   t h e  “ g r ea t ”     s o m e  p o r tio n   o f   th e  p r o ce d u r e  tr an s f er   f u n ctio n .   T h e   I M C   d ef in itio n   f o r   th e  m o s t  p a r t  b r in g s   a b o u t  ju s t    a  s in g le  tu n in g   p ar a m eter   ( ) .   T h e  PID   tu n in g   p ar a m eter s   ar e   th en   an   elem en t  o f   it.  T h e  d eter m in atio n   o f     th e  clo s ed - lo o p   tim e  co n s tan t  is   s p ec if ically   id en tifie d   wit h   th e  r o b u s tn ess   ( af f ec t  ab ilit y   to   s y s tem   m o d el  er r o r )   o f   t h e  clo s ed - lo o p   f r am ewo r k   [ 2 0 ] .   Her e  th e  I MC - PID   co n tr o ller   t u n in g   s y s tem   n o t  ju s t  h as  th e  b en ef it   o f   in ter n al  m o d el  co n tr o l,  y et  i n   ad d itio n   in c o r p o r ates th e  n o r m al  f o r   tr ad itio n al  PID   co n tr o ller .   T h e  I MC - PID   tu n in g   s tr ateg ies  [ 2 1 – 2 3 ]   an d   th e  d ir ec t   s y n th esis   ( DS)   m et h o d   [ 2 4 ]   a r e  r u n   o f   th e  m ill  t u n in g   tech n iq u es  in   v iew  o f   ac co m p lis h in g   a  d esir ed   clo s ed - lo o p   r ea ctio n .   T h e  s tr en g th   is   en h a n ce d   b y   in clu d in g   a  lo w  p ass   f ilter ,   wh ich   wea k en s   th e  im p ac t  o f   f r am ewo r k   d e m o n s tr atin g   u n ce r tain ty ,   wh ic h   m o r e  o f ten   ef f ec ts   at  h ig h   f r eq u e n cy   an d   g iv es g r ea t in p u t f o llo win g .   T h e  tr a n s f er   f u n ctio n   o f   I MC c o n tr o ller s :     ( ) = 1 (  + 1 )   ( 7 )     w h er e   ( n )   is   th e  f ilter   o r d er   an d   ch o o s in g   it  is   v er y   im p o r t an t  f o r   r ea lizab le  co n tr o ller .   ( )   is   tim e  co n s tan t   an d   v alu es o f   it d ep e n d s   o n   th e  s p ee d   r esp o n s e.   R ef   [ 1 2 ]   g iv es  m o r e   p o i n ts   o f   in ter est  f o r   p ic k in g   ( ) ,   an d   watc h   th at  ( ) in f lu en ce s   th e  p r o p o r tio n al   g ain   ( Kp )   ju s t ,   wh ile  th e  d y n am ic  f r am ewo r k   ( tim e  co n s ta n ts )   af f ec ts   th e  esti m atio n   o f   in teg r al  tim e   ( T i)     an d   d er iv ativ e  tim e   ( T d ) .   Pick in g   ( = 0 . 1 )   an d   = 2 .   W e  ca n   co m p u t ed    = 1 ,   an d    = 1 . 2 ,   o n   th e  g r o u n d s   th at  th e  f r am ewo r k   m o d el   ( 5 )   is   ty p e  o n e,   s o   o n   n e ed   to   in teg r al  ac tio n ,   wh er e  th e  s tead y - s tate  er r o r     eq u al  ze r o .   Fig u r e   3   d em o n s t r ates  th e  tr an s ien t  r ea ctio n   w ith   I MC - PID   co n tr o ller ,   wh er e  (  = 7 . 96  ) ,  (  = 4 . 72 )   an d   (  = 0% ) .   T h is   tech n iq u e   n ee d s   all  th e  m o r e   tu n in g   f o r   ( )   to   s atis f y   th e  d esig n   r eq u ir em e n ts .           Fig u r e  3 .   T r an s ien t r esp o n s e  with   I MC - PID   co n tr o ller     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t  J   R o b   &   A u to m   I SS N:  2089 - 4 8 5 6       S tea m  tu r b in e  co n tr o ller s   d esi g n   b a s ed   o n   s o ft - c o mp u tin g   tech n iq u es   ( N a s ir   A h med   A l - A w a d )   285   3 . 2 .   L Q R  co ntr o ller   T h e   g o al   in   L QR   co n f ig u r atio n   is   to   ch o o s e  a   s tate - v ar ia b l e  f ee d b ac k   ( SVFB )   co n tr o l  ( K)   th at  lim its   th e  ex ec u tio n   in d ex   ( J ) .   T h e  p lan   m et h o d   f o r   ca lcu latin g   t h e  L QR   ( K )   is   ap p ea r ed   in   Fig u r e  4 .   T h e  d esig n   p r o ce d u r es a r e  [ 2 5 ] :   -   Select  p lan   p ar am eter   f r am ew o r k s   Q  an d   R .     -   So lv e  th e  alg eb r aic  R icca ti e q u atio n   f o r   P.    -   Fin d   th e  SVFB   u s in g   = − 1   Firstl y ,   th e  s y s tem   m o d el   ( 5 )   m u s t c o n v er t t o :   ̇ =  +  ,  w h er e     [ 0 1 0 0 0 1 0 − 5 − 6 ]   = | 0 0 1 |   = | 1 0 0 |   = 0   ( 8 )     w h er e  C   an d   D  ar e  n o t  u tili ze d   as  a  p ar t  o f   SVFB   o u tlin e.   I n   o u tlin i n g   L QR   co n tr o ller ,   f o r   s team   tu r b i n e   s p ee d ,   it  m u s t  d ec id e  th e  est im atio n   o f   ( K)   wh ich   d ec i d e d   th e  f ee d b ac k   co n tr o l  law.   T h is   is   f in is h ed   b y   p ick in g   two   p a r am eter   este em s ,   in p u t   = 0 . 1   an d   = ’ ∗ .   Af ter   a p p ly in g   MA T L AB   s tatem en t:   [ , , ] =  ( , , , ) .   T h e  f ee d b ac k   g ain s   ar e  = [ 3 . . 1623 3 . 1311 0 . 5009 ] .   Fig u r e  5   s h o ws    th e  tr an s ien t  r esp o n s e  with   L QR   co n tr o ller   wh er e,   (  = 6 . 73  )   an d   (  = 3 . 91  ) ,   s o   th at  th e  d esig n   r eq u ir em e n ts   ar e  n o t  m ee t.  I t  is   clea r   v ital  to   u n d er s tan d   th at  th is   ad v an ce d   co n tr o l  ap p r o ac h   to   m a n ag e   cr iticis m   d esig n   way   is   d if f er e n t f r o m   th e  lo g ic  o f   class ic al  co n tr o l.  I t is d escr ib ed   b y :   -   C h o s e  Q  an d   R   th at  ar e  f ix in g   to   th e  clo s e  lo o p   p er f o r m a n ce   ( n ee d s   all  th e  m o r e  tu n in g )   -   I n tr o d u cin g   a n   in ter m e d iate  a m o u n t P      -   So lv in g   a  R icca ti e q u atio n .     -   C alcu latin g   an   en s u r ed   a r r an g em en t f o r   s tab ilizes th e  f r am e wo r k .   -   C o m p u tin g   n ea r ly   k n o wled g e   in to   th e  s tr en g th   o r   s tr u ctu r e  o f   th e  s y s tem .   -   Als o   r eq u ir e  a   p r e f ilter   ( N)   t o   m ak e  s tead y - s tate  er r o r   with   z er o ,   in   th is   o u tlin e  t h e  esti m atio n   o f   p r e - f ilter   is   ( 3 . 1 6 2 ) .           Fig u r e  4 .   B lo ck - d iag r am   o f   L QR   co n tr o ller           Fig u r e  5 .   T r an s ien t r esp o n s e  with   L QR   co n tr o ller   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 0 8 9 - 4 8 5 6   I n t  J   R o b   &   A u to m ,  Vo l.  9 ,   N o .   4 ,  Dec em b er   2 0 2 0   :   2 8 1   –   291   286   3 . 3 .   I nte llig ent   co ntr o llers   I t  i s   a  class   o f   co n tr o l  s tr ateg ies  th at  u tili za tio n   d if f er en t  p r o ce s s in g   ap p r o ac h es,  as  n eu r al  s y s tem ,   f u zz y   lo g ic,   an d   GA s .   T h is   p ap er   ce n ter s   ar o u n d   id ea l   t u n in g   o f   PID   c o n tr o ller   f o r   th e  s team   tu r b in e   f r am ewo r k   u s in g   FLC,  AC O A ,  GA   f o r   th e  p u r p o s e  to   co m p ar in g   b etwe en   th em   an d   c lass ical  co n tr o ller s   I MC - PID   an d   L QR .     3 . 3 . 1 .   F L C   T h e  f ield   o f   f u zz y   c o n tr o l  h as  b ee n   g a in in g   q u ick   g r o u n d   as  o f   late.   FLC  h as  b ee n   b r o ad l y   m is u s ed   f o r   n o n lin ea r ,   h ig h   o r d er   an d   tim e  d elay   f r am ewo r k   [ 2 6 ] .   Fo r   s team   t u r b in e   f r a m ewo r k   a n   FLC   c an   b e   d o n e   with   b asic  ap p r o ac h   an d   s m al ler   n u m b er   o f   r u les  ( f o u r   r u le s )   as  it   g iv es  an   in d is tin g u is h ab le  ex ec u tio n   f r o m   b y   th e  lar g er   r u n   s et  [ 2 7 – 2 9 ] .     Fo r   th is   s tu d y ,   ju s t  two   f u zz y   m em b er s h ip   f u n ctio n s   ar e  u tili ze d   f o r   th e  two   in p u t  er r o r   s o u r ce s   ( e)   an d   d er iv ativ e  o f   er r o r   ( e )   as  ap p ea r ed   in   F ig u r e  6 .   T h e  f u zz y   p ar ticip atio n   f u n ctio n s   f o r   t h e  o u tp u t  p ar a m eter   ar e  ap p ea r ed   in   Fig u r e  7 .   H er e ,   N  m ea n s   n eg ativ e ,   Z   m ea n s   ze r o ,   an d   P  m ea n   p o s itiv e.   T h e  f u zz y   lin g u is tic   p r in cip les  ar e  ch ar ac ter ize d   f r o m   th e  d esire d   r ea ctio n   o f   th e  s y s tem   ( f o r   d am p i n g    = 0 . 9   an d   n atu r al    = 3  /  ) .     Fo u r   r u les   wer e  d eter m in ed   f o r   FLC,  s ee   T ab le  1 .   T h ese  f o u r   p r in ci p les  ar e  a d eq u ate   to   co v er   ev e r y   s in g le  co n ce iv ab le  cir cu m s tan ce   [ 2 9 ] .   T h e  Simu lin k   m o d el  o f   FLC,  it  s h o ws  in   Fig u r e  8 ,   with   s team   tu r b in e  s y s tem .   Step   r ea ctio n   o f   th e  co n tr o lled   s team   tu r b i n e  ar e  ap p ea r ed   in   Fig u r e  9   wh e r e   = 6 . 45      an d      = 3 . 55    ,   h er e  th e  f ac to r s   g ain s   ( Kp ,   Kd )   in   Fig u r e  8   ar e  p ick ed   ( 1 , 1 . 2 )   i n d iv id u ally   as  ch o s en   f r o m   Sectio n   3 . 1   I MC - PID   p lan   m e th o d ,   s o   th at  to   im p r o v e  th e   r ea ctio n   an d   f u lf illed   th e  o u tlin e  n ec ess ities   n ee d s   tu n in g   th ese  f ac t o r s .           Fig u r e  6 .   Me m b er s h ip   f u n ctio n s   f o r   th e  two   in p u ts       Fig u r e  7 .   Me m b er s h ip   f u n ctio n s   f o r   th e  o u tp u t       T ab le  1 .   F u zz y   r u les   u   ė   N   P   e   N   N   Z   P   Z   P           Fig u r e  8 .  Simu lin k   m o d el  o f   F L C   with   s team   tu r b in e  s y s tem   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t  J   R o b   &   A u to m   I SS N:  2089 - 4 8 5 6       S tea m  tu r b in e  co n tr o ller s   d esi g n   b a s ed   o n   s o ft - c o mp u tin g   tech n iq u es   ( N a s ir   A h med   A l - A w a d )   287       Fig u r e  9 .  Sh o ws th e  tr an s ien t r esp o n s e  with   FLC       3 . 3 . 2 .   ACO A   AC O  wa s   p r o p o s ed   b y   [ 3 0 ] .   An   AC O  a lg o r ith m   is   ad v an ce d   h eu r is tic  ca lcu latio n s .   Nu m er o u s   ex ec u tio n   p lan s   ar e   p e r f o r m e d   b y   AC O  ca lcu latio n   to   ac q u ir e  th e   id ea l  PID   co n tr o ller   p ar am eter s   o f   s team   tu r b in e  f r am ewo r k .   Fo r   tu n in g   PID   C o n tr o ller ,   in   th is   m et h o d ,   t h e  tar g et   wo r k   co n s id er ed   d ep e n d s   o n   th e   er r o r   m in im izatio n   [ 3 1 ] .   T h e  ex ec u tio n   o f   a  co n tr o ller   is   b e s t  as s ess ed   a s   f ar   as  er r o r   cr iter io n .   Var io u s   s u ch   cr iter ia  ar e  ac ce s s ib le.   Pre s e n tly ,   is s u e  o u g h t  t o   b e   co m p o s ed   as  an   o p tim izatio n   is s u e  an d   af ter   th at  b e   s o lv ed .   C h o o s in g   tar g et  wo r k   is   th e  m o s t  cr itical  p iece   o f   t h is   en h an ce m en t  is s u e.   Sin ce ,   p ick in g   d is tin ctiv e  tar g et  ca p ac ities   m ay   to tally   c h an g e  th e   an t’ s   v ar iety   s tate.       ( ) = ( ) − ( )   ( 9 )     A  f ew  s tr u ctu r es  to   lim it  th e   er r o r ,   lik e  in teg r al  s q u ar e  e r r o r   ( I SE) ,   in teg r al  tim e  ab s o lu te  er r o r   ( I T AE ) ,  in teg r al  ab s o lu te  er r o r   ( I AE ) ,   y et  in   th is   wo r k ,   it c h o o s es in t eg r al  o f   tim e  m u ltip lied   s q u ar e  er r o r   ( I T SE) .     = ∫ 2 ( )  0   ( 10 )     W ith   a  s p ec if ic  en d   g o al   to   m is u s e  th e  AC O  ca lcu latio n ,   it  is   s m ar ter   t o   s p ea k   to   o u r   s tr ea m lin in g   is s u e  b y   an   im m ed iate  p ath   as  d e v elo p m e n t  g r a p h ,   s ee   F ig u r e   1 0 .   T h e r e   ar e  n u m er o u s   m ea n s   f o r   th e   o u tlin e  r e f er   t o   [ 3 2 ]   f o r   m o r e  p o in ts   o f   in ter est.  AC O  ca lcu lat io n   h as  th e  ac c o m p an y in g   p ar am ete r s :    an d     =  co n s tan ts   th a t   d ec id e  th e   r elativ e   im p ac t  o f   th e  p h er o m o n e   esteem s   an d   th e  h eu r is tic  q u alities   o n   t h e   ch o ice   o f   th e   an t,   NA= n u m b er   o f   an ts ,   =th e  v an is h in g   r ate .   T h ese  esti m atio n s   o f   NA,   ,  ,    ar e  ch o s en   af ter   m an y   ex p er im en ts ,   an d   th ese  q u aliti es a r e:  NA= 1 0 0 ,   = 0 . 7 ,  = 1 ,  = 2 ,   an d   m ax i m u m   g e n er atio n =2 0 0 .           Fig u r e  1 0 .   AC O  o p tim izatio n   g r ap h   [ 3 2 ]     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 0 8 9 - 4 8 5 6   I n t  J   R o b   &   A u to m ,  Vo l.  9 ,   N o .   4 ,  Dec em b er   2 0 2 0   :   2 8 1   –   291   288   At  f ir s t,  ev er y   p ar am eter   ( Kp ,   T i,  T d )   is   r an d o m ly   an d   co n s is ten tly   d is p er s ed   with   a  n o r m al  v alu e   wh ich   is   eq u iv alen t   to   th e   v al u e  estab lis h ed   b y   Z ieg ler - Nic h o ls   (  = 18 ,   = 1 . 404   s e c ,    = 0 . 351   s e c )  o f   s team   tu r b in e   s p ee d .   Af ter   a  f ew  cy cles,  th e  m u lti  tar g e t  an t  co lo n y   alg o r ith m   p r o v in ce   ca lcu latio n ,   th at   cr ea tes  th e  b est  ar r an g em en t s   o f   th e  PID   p ar am eter s   ( KP,  T i,  T d )   o f   th e   s team   tu r b in e   s p ee d   f r am ewo r k .   All  th e  ca lcu latio n   is   ac tu alize d   with   MA T L AB / Simu lin k .   Fi g u r e   1 1   d e m o n s tr ates  th e  tr a n s ien t  r ea ctio n   with   AC OA . ,   s till   n ee d s   ad d itio n all y   r u n n in g   an d   i n cr em en t   th e  q u an tity   o f   c y c les  o r   in cr em e n t  n u m b er   o f   an ts ,   to   f u lf ill   th e  p lan   r eq u ir e m en ts .           Fig u r e  1 1 .   T r an s ien t r esp o n s e  with   AC OA       3 . 3 . 3 .   GA   T h e  p r esen t  tim e  t h e  b est  tec h n iq u es  f o r   m u ltiex tr em al   im p r o v em en t   ar e  ( GA s )   [ 3 3 ] .   T h e   r ea s o n   f o r   o p tim izatio n   o f   th e  c o n tr o l  f r a m ewo r k s   b y   ( GA )   c o m p r is es  in   f in d in g   th e   m o s t  id ea l   ch o i ce   o f   en h an ce m en t   ass ig n m e n t  b y   o n e   o r   c o u p le  o f   cr iter ia .   T o   o p tim ize  a  s tr u ctu r e  u tili zin g   a  ( GA )   it  is   ex p ec ted   to   s et  s o m e  q u an tify   o f   v alu e  f o r   ea ch   s tr u ctu r e  in   l o o k   s p ac e .   T h e  f u n ctio n   o f   f itn ess   is   u tili ze d   f o r   th is   r ea s o n .   Du r in g   m ax im izatio n ,   th e  tar g et  wo r k   tr an s f o r m s   its elf   in to   a  f itn es s   f u n ctio n .   Fo r   th e  ass ig n m en ts   o f   m in im izatio n ,   it  is   im p o r tan t  to   tr a n s f o r m   a  tar g et  wo r k   an d   d is p lace   i t  af ter   th at  to   t h e  r eg i o n   o f   p o s itiv e  q u alities .   T ec h n iq u e  o f   s ea r ch   o f   id ea l a r r an g em e n t in   ( GA )   d ep en d s   o n   th e  th eo r y   o f   d eter m i n atio n .     I f   to   ac ce p t  t h at  to   ac k n o wled g e  th at   ea ch   p er s o n   o f   p o p u lace   is   a  p o in t   in   f ac ilit ate  s p ac e  o f   ad v an ce m e n t  ass ig n m en t   Xi  [ x 1 ,   x2,   . . . ,   x i  ]   an d   f itn ess   o f   an   in d iv id u al  is   t h e  b est   p o s s ib le  esti m atio n   o f   tar g et  wo r k   F(X i)   at  th at  p o i n t  s in g u lar   p o p u lace s   ca n   b e   an aly ze d   as  g r ea t  n u m b e r   o f   ar r an g e  f o cu s es  in   s p ac e,   an d   p r o ce d u r e  o f   d e v e lo p m en t  as  m o v em e n t  o f   th e s e  f o cu s es  to war d   th e  c h an g e   o f   esti m atio n s   o f   tar g et  wo r k .   An   ele m en t  o f   t h e  ( GA )   as  a  g lo b al  in q u ir y   tech n iq u e  is   th at  n o n e  o f   g e n etic  ad m in is tr ato r s   in   th e   r elativ e' s   ag e  p r o ce d u r e  i n clin es  to war d   in f o r m atio n   o f   n ea r b y   h elp   r ea ctio n   s u r f ac e  f o r   th e  o b jectiv e   f u n cti o n   [ 3 4 ] .   Fra m in g   o f   r elativ es  b y   g en etic  ad m i n is tr ato r s   h ap p e n s   in   an   i r r eg u la r   way ,   an d   th at   is   th e  r ea s o n   th er e   is   n o   ce r tific atio n   t h at  d is co v er ed   ar r a n g em e n ts   will  b e  s u p er io r   to   f ath er ly .   T h e   s p ec if ied   h ig h li g h ts   co n tr o l   wid e  u s e  o f   GA   in   d esig n i n g   p r ac tice.   An y way   n ee d   in   s u ch   ca lcu latio n s   f o r   t h e  ar r an g em e n t  o f   th e   co n n ec ted   u n d er ta k in g s   o f   s i m ilar ly   litt le  m ea s u r em en t  alwa y s   d ev elo p s ,   p ar ticu lar l y   r e g ar d in g   t h e  ar r a n g ed   in clin atio n   o f   p r esen tatio n   o f   f u zz y   an d   n eu r al  n etwo r k   s y s tem   in   th e  co n tr o l f r am ewo r k s .   Gen er ally ,   in   th is   p ap er ,   to   im p lem en t  an d   d e s ig n   GA ,   th er e  ar e  ten   s u b - p r o g r am s   wr itten   in   MA T L AB .   T h ey   ar e  arithXover,  ga,  Initial_P ID_GA,  initializega,  initializeoga,   maxGenTerm,  normGeomS elect,   PID_objfun_MSE ,  roulette,  unifMuta tion   w h er e  in   PID _ o b jf u n _ MSE   s u b - p r o g r a m ,   in s er t  th e  s y s tem   u n d er   co n tr o l  ( 5 )   an d   th e  ex cita b le  s u b - p r o g r am   is   I n itial_ PID _ GA.   I n   Fig u r e   1 2 ,   it a p p ea r s   th e  b l o ck - d ia g r am   o f   GA .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t  J   R o b   &   A u to m   I SS N:  2089 - 4 8 5 6       S tea m  tu r b in e  co n tr o ller s   d esi g n   b a s ed   o n   s o ft - c o mp u tin g   tech n iq u es   ( N a s ir   A h med   A l - A w a d )   289       Fig u r e  1 2 .   T h e  b l o ck - d iag r am   o f   GA       T h e  p r o ce d u r e  o f   o p tim izatio n   is   co m p u ted   b y   am p lific atio n   o f   th e   f itn ess   f u n ctio n   ( F)  w h ich   is   th e   m ea n   er r o r   b etwe en   t h e  p r esen t e s tim atio n   o f   th e  f r am ewo r k   y ield   an d   t h e  in p u t r ef er e n ce :      = 1 ∫ ( ( ) ) 2  0   ( 1 1 )       = 1    ( 1 2 )     I n   th is   wo r k   GA  p ar am eter s   ar e  tak en   b y   th e  ex p er im en tatio n   s tr ateg y   is   ex p r ess ed   as tak e s   af ter :         = 80 ;        =   0 . 4 ;       = 0 . 01 ;         = 100 .   Fig u r e  1 3   d em o n s tr ates th e  r ea ctio n   o f   th e   f r am ewo r k   with   u tili zin g   GA.           Fig u r e  1 3 .   T h e  tr a n s ien t r ea ctio n   with   GA       4.   RE SU L T S CO M P A RIS O N  AND  DIS CUSS I O N   I t  is   watc h ed   th at  GA  g iv es  b etter   ex ec u tio n   w h en   co n tr a s ted   an d   o th er s ,   h o wev e r   GA   s ets  asid e  5 5 . 3 3 4 5 6 8   s ec o n d s   co m p u tati o n al  tim e  f o r   tu n in g   th e  PID   c o n tr o ller .   T h e  p ar am eter s   o f   PID   wh ich   ar e  g o tten   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 0 8 9 - 4 8 5 6   I n t  J   R o b   &   A u to m ,  Vo l.  9 ,   N o .   4 ,  Dec em b er   2 0 2 0   :   2 8 1   –   291   290   b y   u tili zin g   GA  ar e:  K p   =  1 5 5 . 7 6 7 8 ,   Kd   =  5 8 . 1 4 4 0 .   T h e   r esp o n s e s   o f   all  co n tr o ller s   ar e  co m p a r ed   with   r esp ec t to   s et tlin g   tim e,   r is e  tim e,   m ax im u m   o v e r s h o o t,  a n d   s tead y - s tate  er r o r ;   an d   it is   tab u lated   in   T ab le  2 .   I t   is   clea r   th at  L Q R   is   b etter   i n   s p ee d   r esp o n s e  co m p ar ed   with   I MC - PID ,   b u t  n ee d s   a d d itio n al  h ar d war e   ( p r ef ilter )   to   r em o v e  t h e  s tead y   s tate  er r o r ,   wh ile  u s in g   s o f t - co m p u tin g   tech n i q u es   ( FL C ,   AC O A ,   GA )   ca n   im p r o v e  t h e  d esig n   r e q u ir em e n ts ,   an d   th e  b est  m eth o d   is   ( GA ),   wh er e  th e  tr a n s ien t  r esp o n s e  o f   tu r b in e  s p ee d ,   s atis f ied   th e  d esire d   in p u t in   s h o r t r is e  an d   s ettlin g   tim e.       T ab le  2 .   C o m p a r is o n   b etwe en   all  co n tr o ller s   C o n t r o l l e r   t y p e s   S e t t l i n g   t i me   ( sec )   R i se   t i me   ( sec )   M a x .   o v e r s h o t   ( % )   S t e a d y - st a t e   e r r o r   I M C - PID   7 . 9 6   4 . 7 2   0   0   LQ R   6 . 7 3   3 . 9 1   0   0   ( n e e d   p r e f i l t e r )   F LC   6 . 4 5   3 . 5 5   0   0   A C O A   2 . 1 4   1 . 3 1   0   0   GA   0 . 0 1 6 7   0 . 0 0 8 5   0 . 2 1 7   0       5.   CO NCLU SI O N    I n   th is   p ap er ,   s o f t - c o m p u tin g   co n tr o ller s   ar e   u s ed .   T h e  s tr e n g th   o f   t h e  s y s tem   co n tr o lled   b y   th e   A G  is   co m p ar ed   with   t h e  s y s tem   co n tr o lled   b y   th e  tr ad itio n al   I MC - PID ,   L QR   co n tr o ller s ,   also   with   an o th er   in tellig en t,  lik e  FLC an d   AC OA.   As in d icate d   b y   th e  r ec r ea ti o n   b r i n g s   a b o u t M AT L AB ,   d em o n s tr ate  th at  G A  ca n   en h a n ce   th e   p o we r   an d   lit tle  o v er s h o o t  an d   q u ick   r ea cti o n   ( less   T s   an d   T r ) .   Fo r   tu r b i n e  s p ee d   co n tr o l  t h e  q u ick er   r ea ctio n   to   l o o k   i n to   s tr en g th ,   th e   b etter   is   th e  o u tco m e  f o r   t h e  f r am ew o r k .   T h e  estab lis h ed   s tr ateg y   is   u s ef u l  f o r   th e  b e g in n in g   s tag e  o f   wh at  ar e  th e  PID   esteem s .   An y way   th e  ap p r o ac h ed   is   clo s er   in   d eter m in in g   th e  u n d er ly in g   PID   esteem s   u tili zin g   estab lis h ed   tech n i q u e  is   s o m ewh at  tr o u b leso m e.   T h er e  ar e   n u m er o u s   m ea n s   an d   f u r t h er m o r e  b y   ex p er im en tat io n   in   g ettin g   th e  PID   esteem s   b ef o r e  y o u   ca n   li m it  in   d r awin g   n ea r   to   th e   “ ad v a n ce d ”   q u alities .   Up g r ad ed   ca lcu latio n s   wer e  e x ec u ted   in   t h e  f r am ewo r k   to   s ee   an d   co n ce n tr ate   h o w  th e   f r am ewo r k   r ea ctio n   is .   T h ese  wer e  ac c o m p lis h ed   th r o u g h   ac t u alizin g   th e   AC O  a n d   GA.   Simu latio n   r esu lts   d em o n s tr ate  th at  t h e  AC OA  o p tim izatio n   h as  a  b e tter   co n tr o l   s y s tem   p er f o r m a n ce   co m p ar ed   with   tr ad itio n al  ap p r o ac h   a n d   FLC ,   b u t  f r o m   T a b le  2 ,   it  is   f o u n d   th at  th e  r is e  an d   s ettlin g   tim e  h as  im p r o v ed   b y   u s in g   GA.         ACK NO WL E DG E M E NT S     T h e  au th o r   wo u ld   lik e  to   th an k   Mu s tan s ir iy ah   Un iv er s ity   ( www. u o m u s tan s ir iy ah . ed u . iq ) ,   B ag h d ad ,   I r aq   f o r   its   s u p p o r t in   th e  p r esen t w o r k .       RE F E R E NC E S     [1 ]   A .   Ch a i b a k h s h   a n d   A .   G h a ffa ri ,   “ S tea m   tu rb in e   m o d e l, ”   S im u la t io n   M o d e ll in g   Pra c ti c e   a n d   T h e o ry ,   v o l.   1 6 ,   n o .   9 ,   p p .   1 1 4 5 – 1 1 6 2 ,   2 0 0 8 .   [2 ]   P .   S o b a n s k a   a n d   P .  S z c z e p a n iak ,   “ Ne u ra l  m o d e li n g   o f   ste a m   tu rb i n e s, ”   S y ste m  sc ien c e ,   v o l.   3 2 ,   n o .   4 ,   2 0 0 6 .   [3 ]   Z.  Li ,  e t  a l .,   “ M o d e li n g   a n d   Op t i m iza ti o n   o f  th e   S tea m   Tu r b i n e   Ne two r k   o f   a n   Et h y len e   P lan t , ”   Ch in e se   J o u rn a l  o f   Ch e mic a l  En g i n e e rin g ,   v o l.   21 ,   n o .   5,   p p .   5 2 0 - 5 2 8 ,   2 0 1 3 .   [4 ]   A .   G h a ffa ri ,  A .   C h a ib a k h sh ,   A.   M .   M a n e sh ,   “ M o d e li n g   o f  S tea m   Tu r b in e   Co m b in e d   Cy c le   P o we r   P lan t   Ba se d   o n   S o ft  C o m p u t in g , ”   Rec e n t  Res e a rc h e s in   E n g in e e rin g   M e c h a n ics ,   U rb a n ,   Na v a l  T ra n sp o rta t io n   a n d   T o u rism .   [5 ]   V .   R.   G rk o v i   a n d   S .   Dra g o l j u b ,   “ A  Ne w  A p p r o a c h   in   C o m b in e d   He a t  a n d   P o we r  S y ste m   Tu rb i n e s  Th e rm o d y n a m ics , ”   T h e rm a l  S c ien c e ,  v o l.   16 ,   n o .   2,   2 0 1 2   [6 ]   W.   B.   Ja c h e n s,   “ S tea m   Tu r b in e s - Th e ir  c o n stru c ti o n ,   S e lec ti o n   a n d   Op e ra ti o n , ”   in   Pr o c e e d in g s   o f   T h e   S o u t h   A frica n   S u g a r T e c h n o l o g ists' A ss o c ia t io n ,  1 9 6 6 ,   p p .   1 1 3 - 1 3 1 .   [7 ]   Bil l  G o u g h ,   “ Ad v a n c e d   Co n tr o l  o f  S tea m   S u p e r h e a t  Tem p e ra tu re   o n   a   Util it y   B o il e r, ”   IEE E ,   2 0 0 0 .   [8 ]   K.  G o wrish a n k a r  a n d   V.  El a n c h e ra lath a n ,   “ Ad a p ti v e   F u z z y   Co n tro ll e r  t o   Co n tro l  T u rb in e   S p e e d , ”   Ub iq u it o u s   Co mp u t in g   a n d   Co mm u n ica ti o n   J o u rn a l ,   v o l.   3 ,   n o .   5,   p p .   1 - 7,   2 0 1 0 .   [9 ]   G .   O.  Ara v ie,  J.  O.  O y e k a le,  a n d   E.   Ema g b e tere ,   “ P e rfo rm a n c e   M o d e ll i n g   o f   S tea m   Tu r b in e   P e r fo rm a n c e   u sin g   F u z z y   L o g ic  M e m b e rsh ip   F u n c ti o n s, ”   J .   Ap p l.   S c i.   En v iro n ,   v o l .   1 9 ,   n o.   1,   p p .   1 0 9 - 1 1 5 ,   2 0 1 5 .     [1 0 ]   K.  F e d y a n y n a ,   I.   Ku c h e r,   a n d   V .   P .   S e v e rin ,   “ Op ti m a l  De s ig n   o f   In telli g e n t   Co n tro l   S y ste m s  o f  S tea m   Tu rb i n e   u sin g   G e n e ti c   Alg o rit h m s, ”   In tell ig e n t  I n fo rm a ti o n   a n d   E n g i n e e rin g   S y ste ms ,   n o .   1 3 ,   p p .   1 0 5 - 1 1 2 ,   2 0 0 7 .   [1 1 ]   F .   M .   T u a ima h ,   e t  a l .,  “ S tea m   Tu rb i n e   G o v e rn o r  De sig n   b a se d   o n   P o le  P lac e m e n t  Tec h n i q u e , ”   In ter n a ti o n a l   J o u rn a l  o f  Co m p u ter   A p p l ica ti o n s ,   v o l .   9 2 ,   n o.   1 3 ,   p p .   51 - 5 5 ,   2 0 1 4 .   [1 2 ]   M .   V.  S u b ra m a n y a m ,   K.  S .   P ra sa d ,   a n d   P .   G .   K.  Ra o ,   “ Ro b u st  Co n tr o l  o f  S tea m   Tu rb i n e   S y ste m   S p e e d   u sin g   Im p ro v e d   IM C  T u n e d   P ID C o n tr o ll e r, ”   Pro c e d i a   E n g i n e e rin g ,   v o l .   3 8 ,   p p .   1 4 5 0 - 1 4 5 6 ,   2 0 1 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.