I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   37 ,   No .   1 ,  J an u ar y   20 25 ,   p p .   90 ~1 00   I SS N:  2 502 - 4 7 52 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijee cs .v 37. i 1 . p p 90 - 1 00          90     J o ur na l  ho m ep a g e :  h ttp : //ij ee cs . ia esco r e. co m   O ptimi za tion sig n a l writ ing  w ith  m a chine learning  a ss isted  co ntrol       Cha weng   Sa pa pp o rn 1, 3 ,   So o nta re e  Sea ng s ri 2 ,   So ra da   K ha eng k a rn 1 ,   J ira ph o n Sris er t po l 1   1 S c h o o l   o f   M e c h a n i c a l   En g i n e e r i n g ,   S u r a n a r e e   U n i v e r si t y   o f   Te c h n o l o g y ,   N a k h o n   R a t c h a s i ma ,   T h a i l a n d   2 S c h o o l   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   I n n o v a t i o n ,   R a j a m a n g a l a   U n i v e r si t y   o f   Te c h n o l o g y   Ta w a n - o k ,   C h o n   B u r i ,   T h a i l a n d   3 W e st e r n   D i g i t a l   S t o r a g e   T e c h n o l o g i e s (Th a i l a n d )   Lt d . ,   B a n g   P a - i n   I n d u st r i a l   E st a t e ,   A y u t t h a y a ,   T h a i l a n d       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ap r   8 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Sep   2 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   Sep   29 ,   2 0 2 4       Th e   h i g h - p re c isio n   sig n a l  writi n g   m a c h in e ,   e x p e rien c in g   a   0 . 1 %   f a il u re   ra te   d u e   to   d isc re te  fo u rier  tran sfo r m   (DFT )  o f  p o sit io n   e rro r  sig n a l  (P ES )   e x c e e d in g   c o n tr o l  li m it s,  c a n   b e   imp ro v e d   wi th   a n   a p p r o p riate   c o n tro ll e r   g a in .   T h is  p a p e r  c o m b i n e s  m a c h in e   le a rn in g   (M L)  c las sific a ti o n   a n d   c o n tro ll e r  o p ti m iza ti o n   t o   d e term in e   th e   su it a b le  g a in   f o r  t h e   h a rd   d isk   d r iv e   (HD D)  sig n a l  writi n g   p ro c e ss .   Th e   re su lt   fro m   m a c h in e   c las sifica ti o n   h a s  a   h ig h   p o ten ti a l   fo r   p o siti o n   e rro r  imp r o v e m e n t,   d ist in g u is h in g   t h e m   fro m   th o se   wi th   o b v i o u s   d e g ra d a ti o n .   Th e   i d e n ti fied   m a c h in e   c las se s  with   h i g h   p o ten ti a l  fo r   sig n a l  write  q u a li ty   imp ro v e m e n t  u n d e r g o   c o n tr o ll e r   o p ti m iza ti o n   u sin g   a   g e n e ti c   a lg o rit h m   (G A) .   Th e   o b jec ti v e   fu n c ti o n   c o n sid e rs  g a i n   c ro ss o v e r  fre q u e n c y ,   p h a se   m a rg in ,   a n d   P ES   D F T  a t  lo w   fre q u e n c ies .   E x p e rime n tal   re su lt s   d e m o n stra te  th a t   th e   n e w  c o n tr o ll e r  g a in   e n h a n c e s  sig n a l  write  q u a li t y   o f  c las s  0   a n d   c las s  3   b y   1 4 . 6 8 %   a n d   1 7 . 1 8 % ,   re sp e c ti v e ly ,   lea d i n g   to   a   re d u c e d   fa il u re   ra te d o wn   t o   0 . 0 5 % .   K ey w o r d s :   C o n tr o ller   g ain   o p tim izatio n   Gen etic  alg o r ith m   HDD  s ig n al  wr ite  m ac h in e   Ma ch in e  lear n in g   Po s itio n   er r o r   s ig n al   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 :   J ir ap h o n   Sriser tp o l   Sch o o l o f   Me c h an ical  E n g in e er in g ,   Su r a n ar ee   Un iv e r s ity   o f   T ec h n o lo g y   Nak h o n   R atch asima ,   T h ailan d   E m ail:  jira p h o n @ s u t.a c. th       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  p r ec is e  co n tr o l  o f   h ar d   d is k   d r iv e   ( HDD)   d em a n d s   h ig h - p r ec is io n   m o v em en t   [ 1 ] ,  [ 2 ] .   T h e  HDD   s ig n al  wr iter ,   w h ich   wr ites   tr ac k s   to   i d en tifie d   lo ca tio n s   o n   th e   d is k ,   e m p lo y s   a   p r o p o r tio n al  in teg r al   d er iv ativ e   ( PID )   ty p e  co n tr o ller   th at  u n d er g o es  f in e - t u n i n g   b y   ex p er t  d esig n er s   u s in g   h ig h - p er f o r m an ce   m ac h in es  to   h an d le  ac tu at o r   r eso n an ce s ,   v ib r atio n   r ejec tio n ,   an d   co m m an d   f o llo win g   b e f o r e  d ep lo y m en t  to   m an u f ac tu r in g   [ 3 ] .   W h ile  PID   co n tr o ller s   ar e  co m m o n ly   u s ed ,   co n tin u o u s   an d   p r o lo n g ed   u s e  ca n   lead   to   er r o r s   in   th e  c o m p o n en ts   o f   t h e  s ig n al  wr iter .   C u r r en tly ,   s k ill ed   ex p er ts   ar e  e m p lo y e d   to   d ia g n o s e  an d   i d en tify   th e  ca u s es  o f   ab n o r m alities   in   th e  HDD  s ig n al  wr iter   in   o r d er   to   ca teg o r ize  th em   f o r   r e p a ir .   So m e  m ac h in es  with   im p r o v em en t p o ten tial  ca n   r ed u ce   p o s itio n al  er r o r s   b y   o p tim izin g   co n t r o ller   g ain .   Ho wev er ,   th is   p r o ce s s   is   tim e - co n s u m in g   in   lar g e - s ca le  m an u f ac tu r in g ,   as   m ac h i n es  r eq u i r in g   m ain ten a n ce   a n d   o p tim izatio n   a r e  m ix ed   in   with   p r o d u ctio n .   T h er ef o r e ,   ar tific ial  in tellig en c e - b ased   class if icatio n   s y s tem s   an d   o p tim izatio n   s y s tem s   m u s t w o r k   to g eth er   to   ad d r ess   th e  p r o b lem   ef f ec tiv e ly .   Ar tific ial  n eu r al  n etwo r k s   ( ANN)   ar e  em p lo y e d   in   v ar i o u s   class if icatio n   ap p licatio n s ,   in clu d in g   class if y in g   HDD  s ig n al  wr it in g   m ac h in e  p er f o r m a n ce .   T h is   class if icatio n   u s e s   o p er atin g   p ar am eter s   as  f ea tu r es  an d   th e  s y m p to m   o f   p o s itio n   s ig n al  er r o r   m o v em e n t  as  th e  lab el.   Ma ch in es  ar e  class if ied   in to   f o u r   g r o u p s :  Gr o u p s   1   an d   2   ar e   ea r m ar k ed   f o r   m ain ten an ce   d u e   to   o b v io u s   i n ter n al  d am ag e,   w h ile  Gr o u p s   0   an d   3   ar e   co n s id er ed   f o r   co n tr o ller   o p tim izatio n   [ 4 ] .   T h ese  f in d i n g s   alig n   with   p ast  s tu d ies  o n   class if y in g   f ailu r es   in   h ig h - s p ee d   au to   co r e  a d h esio n   m o u n tin g   m ac h in es  [ 5 ]   a n d   m o u n tin g   h ea d   d eg r ad atio n   class if icatio n   [ 6 ] .  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       Op timiz a tio n   s ig n a l wr itin g   w i th   ma ch in e  lea r n in g   a s s is ted   co n tr o l   ( C h a w en g   S a p a p p o r n )   91   An o th er   im p o r t an t  task   is   PID   co n tr o ller   tu n in g ,   wh ic h   ca n   r esto r e  p er f o r m an ce   in   d r iv es  th at  h av e  d eg r ad ed   in   p o s itio n   m o v em en t.  Sev er al  well - k n o wn   m eth o d s   f o r   a s s es s in g   th e  r o b u s tn ess   an d   p er f o r m a n ce   o f   PID   co n tr o ller s   in   b o th   th e   f r e q u en cy   an d   tim e   d o m ai n s   ar e  d is cu s s ed   an d   c o m p ar e d   [ 7 ] ,  [ 8 ] .   T h e  MA T L AB   GUI - b ased   tu n i n g   m eth o d s ,   wh ich   wo r k   with   s ev er al   tech n iq u es,  h av e   d em o n s tr ated   e f f ec ti v e  p e r f o r m an ce   in   m o to r   s p ee d   c o n tr o l  [ 9 ] .   Am o n g   th ese  m et h o d s   ar e  th e   p r o ce s s   r ea ctio n   cu r v e  an d   u ltima te  s en s itiv ity   m eth o d .   T h ese  m eth o d s   ar e   v alu ed   f o r   th eir   s p ee d ,   s im p licity ,   an d   av o i d an ce   o f   co m p lex   ca lc u latio n s ,   m ak in g   t h em   ef f ec tiv e  f o r   i n itial  PID   tu n in g   an d   p r e v en tin g   in s tab ilit y .   T h ey   ar e  o f ten   b e n ch m ar k s   f o r   o th er   PID   tu n in g   tech n iq u es  d u e   to   th eir   r eliab ilit y   [ 1 0 ] .   T h e  g r ad ien t  d escen t  s ea r ch   m eth o d   is   also   u tili ze d   in   PID   tu n in g   f o r   q u ad r o to r s .   T h is   m eth o d   d em o n s tr ates  n o   o v e r s h o o t,  ze r o   s tead y - s tate  er r o r ,   a n d   s h o r t  s ettlin g   a n d   r is e  tim es  in   ev alu atio n   r esu lts .   Ho wev er ,   s in ce   it  i n v o lv es  o n lin e  co n tr o ller   tu n in g ,   s ele ctin g   th e  in itial   co n tr o ller   g ain   an d   lear n in g   r a te  is   cr u cial  to   av o id   l o ca l m in im a  an d   p r ev en t in s tab ilit y   [ 1 1 ] .    An o th er   ap p r o ac h   is   tu n in g   PID   co n tr o ller s   with   p ar ticle  s war m   o p tim izatio n   ( PS O) ,   u s ed   in   an   u n m an n ed   ae r ial  v eh icle  ( U AV)   ca m er a  p o s itio n   co n tr o l.  As  an   ev o lu tio n ar y   al g o r i th m ,   PS O  r eq u ir es  ev alu atin g   all  p o p u latio n   m e m b er s ,   m ak in g   in itial  p ar am et er   s ettin g s   cr u cial  f o r   o p tim izin g   s ea r ch   tim e  an d   tu n in g   ef f ec tiv en ess   [ 1 2 ] .   An o th er   tu n i n g   tech n i q u e  is   PI D  tu n in g   with   f u zz y   l o g ic,   u s ed   f o r   tem p er atu r e   co n tr o l.  W h ile  it  r esu lts   in   lo n g er   r is e  an d   s ettlin g   tim es  co m p ar ed   to   t h e  Z ieg ler - Nich o ls   m eth o d ,   it  p r o v i d es  a  r esp o n s e   with o u t   o v e r s h o o t,   wh ich   is   cr u cial   to   av o id   m at er ial  d is q u alif icatio n   d u e  t o   o v er s h o o t   [ 1 3 ] .   T h is   m eth o d   s ee k s   to   o p tim ize  PID   co n tr o ller   g ain   b y   d er i v in g   e q u atio n s   f o r   o p en - l o o p   am p litu d e  r a tio   an d   p h ase   s h if t  th r o u g h   f r eq u en cy   an aly s is   to   m ee t  r o b u s tn ess   an d   p er f o r m an ce   cr iter ia.   Ho wev e r ,   it  is   lim ited   in   o n lin e   a p p l i c a t i o n s   a n d   r e q u i r e s   s i g n i f i c a n t   e x p e r t i s e   t o   a d j u s t   c o n t r o l l e r   g a i n s   w h e n   s y s t e m   c h a r a c t e r i s t i c s   c h a n g e   [ 1 4 ] ,   co n s is ten t  with   s tu d ies  o n   f ir s t - o r d er   m o d els   [ 1 5 ] .   Du e   to   m ath em atica l  co m p lex ity ,   g e n et ic  alg o r i th m s   ( GA)   ar e  co m m o n ly   u s ed   in   c o n tin u o u s   s tirr ed   tan k   r ea cto r   ( C STR)  p r o ce s s es.  T h e   o b jectiv e   f u n ctio n   c o m b in es   in teg r al  s q u ar ed   er r o r   ( I SE) ,   i n teg r al  ab s o lu te  er r o r   ( I AE ) ,   in teg r al  o f   tim e - weig h ted   ab s o lu te  er r o r   ( I T AE ) ,   an d   th eir   weig h ted   s u m   to   ef f ec ti v ely   r ejec t  d is tu r b an ce s   q u ick ly   [ 1 6 ] .   PID   tu n in g   f o r   a   th ir d - o r d er   s y s tem   u s in g   a  GA  is   d em o n s tr ated ,   wh er e  th e  er r o r   is   s et  as  th e  o b jectiv e  f u n ctio n .   Hig h   p er f o r m an ce   in   ter m s   o f   r is e  tim e,   s ett lin g   tim e,   an d   o v er s h o o t  is   o b s er v ed   [ 1 7 ] .   T h e  wo r k   o n   m o t o r   s p ee d   co n tr o l  was  s h o wn   th r o u g h   s im u latio n s   an d   a  co m p ar is o n   o f   th e  MA T L AB   PID   T u n er   a p p   with   GA  [ 1 8 ] .    T h e  in tr o d u ctio n   o f   an   im p r o v ed   v er s io n   o f   th e  m u lti - o b jecti v e  f u n ctio n   s ea r ch   in   th e  GA   k n o wn   as  non - d o m in ated   s o r tin g   g en e tic  alg o r ith m   ( NSGA)   I I   is   a  n o tewo r th y   co n tr ib u tio n .   T h is   alg o r ith m   in co r p o r ates  f ast  n o n - d o m i n a ted   s o r tin g ,   c r o wd in g   d is tan c e,   an d   a n   elitis t  m ec h an is m ,   co n tr ib u tin g   to   its   ef f icien cy   a n d   ef f ec tiv e n ess   in   h a n d lin g   co m p lex   o p tim iza tio n   p r o b lem s .   T h e   NSGA  I I   m eth o d   h as  b ee n   ex ten s iv ely   ev alu ated   ac r o s s   a  s p ec tr u m   o f   lin ea r   a n d   n o n - lin ea r   p r o b le m s ,   co n s is ten tly   d em o n s tr atin g   p r o m is in g   r esu lts .   I ts   r o b u s t  p er f o r m an ce   a n d   a b ilit y   to   a d d r ess   d iv er s e  m u lti - o b jectiv e  s ce n ar io s   m ak e  it  a   wid ely   ad o p ted   to o l  in   th e  f iel d   o f   GA   [ 1 9 ] ,  [ 2 0 ] .   NSGA - I I   h as  b ee n   u s ed   f o r   PID   tu n in g   in   v ar io u s   s y s tem s ,   in clu d in g   an   a u to m atic  v o ltag e  r eg u lato r   ( AVR)  s y s tem ,   to   o p tim ize  v o ltag e  a n d   c u r r en t  r eg u latio n .   T h e   o b jectiv e  f u n ctio n s   co n s is ted   o f   s ev er al  co m b in atio n s   to   m in im ize  er r o r   i n   I T AE ,   s ettlin g   tim e ,   o v e r s h o o t,  an d   d am p in g   r atio   [ 2 1 ] .   Mu lti - o b jectiv e  o p tim izatio n   with   NSGA - I I   was   also   ap p lied   t o   m in im ize  to r q u e   m o tio n   an d   p o s itio n   d ev iatio n   d u r in g   r o b o t m o v em en t  [ 2 2 ] .    Ad d itio n ally ,   NSGA - I I   h as  b e en   u s ed   in   UAV  n av ig atio n   s y s tem s   to   m in im ize  er r o r ,   o v er s h o o t,  an d   tu n in g   tim e  [ 2 3 ] .   I n   HDD  m an u f ac tu r i n g ,   NSGA - I I   o p tim i ze s   k ey   o b jectiv es  s u ch   as  p o s itio n   er r o r   s ig n al   ( PES) ,   g ain   m ar g in ,   p h ase  m ar g in ,   c r o s s o v er   f r eq u e n cy ,   an d   p ea k   s en s itiv ity .   B u ilt  o n   PES  d ata  f r o m   n u m er o u s   d r iv es,  th is   m eth o d   ef f ec tiv ely   h an d les  co m p le x ,   lar g e - s ca le  o p tim izatio n   p r o b lem s   [ 2 4 ] .   T h e  co m b in atio n   o f   s en s itiv ity   lo o p   s h ap in g   an d   ad ap tiv e   n o n lin ea r   co m p en s atio n .   L e v er ag in g   th e  Kalm a n – Yak u b o v ic – Po p o v   ( KYP)   lem m a  is   p r esen ted ,   it   aim s   to   r ejec t  d is tu r b an ce s   with   k n o w n   f r e q u en cies  w h ile  in tr o d u cin g   ad a p tiv e  n o n lin ea r   co m p e n s atio n   to   a d d r ess   lo w - f r eq u e n cy   d is tu r b an ce s ,   u lt im ately   im p r o v in g   p o s itio n in g   ac cu r ac y   in   th e  H DD  co n tr o l  s y s tem   [ 2 5 ] .   An   ad ap tiv e  m u ltira te  co n tr o l  d esig n   is   p r o p o s ed   to   im p r o v e   p er f o r m a n ce   d esp ite  v ar iatio n s   in   p lan t   g ain ,   en s u r in g   g o o d   s y s tem   p er f o r m a n ce   with   u n ce r tain   p ar am eter s   [ 2 6 ] .   Ad d itio n all y ,   an   o p tim al  m u ltira te  co n t r o l  d esig n   is   in tr o d u ce d ,   wh ich   f u r th er   b o o s ts   r o b u s tn ess   an d   s tab ilit y   [ 2 7 ] .   A  n o n lin ea r   tim e - v ar y i n g   u n if ied   co n tr o l  s ch em e  ( UC S)  is   p r o p o s ed   f o r   ac h iev in g   f ast an d   s m o o th   t r ac k - s ee k in g   an d   tr ac k - f o llo win g   in   HDD.   T h is   s ch em e  aim s   to   av o id   th e  p r o b lem   of   m o d e  s witch in g   an d   d em o n s tr ates a   s ig n if ican t im p r o v em en t in   p er f o r m a n ce   an d   r o b u s tn ess   [ 2 8 ] .   E v en   th o u g h   q u an titativ e  an al y s is   o f   co n tr o ller   tu n in g   ca n   c o m p en s ate  f o r   p lan t  v ar iatio n s ,   h an d lin g   m ac h in es  with   s ig n if ican t  d a m ag e  th at   r eq u ir e   m ain ten an c e  r em ain s   ch allen g in g   a n d   o f ten   lead s   to   wasted   o p tim izatio n   ef f o r ts .   Ad d itio n ally ,   s o m e  m ac h i n es  with   p o ten tial  f o r   im p r o v em e n t  ex h ib it  u n i q u e   ch ar ac ter is tics ,   an d   a  s in g le  s et  o f   c o n tr o ller   g ai n s   ca n n o t  ef f ec tiv ely   m in im ize  p o s itio n   er r o r s .   T h is   p ap er   p r o p o s es  a  s o lu tio n   in v o lv in g   g r o u p in g   m ac h in es  b ased   o n   th eir   b eh av io r   u s in g   ANN  an d   em p l o y in g   co n tr o ller   g ain s   o b tain e d   f r o m   o f f lin e  GA  o p tim izatio n .   T h is   m eth o d   aim s   to   r ed u ce   s i g n a l  wr itin g   f ailu r es   with in   tim e  co n s tr ain ts   b y   u s i n g   m ac h in e   lear n in g   ( ML )   to   s elec t  th e  ap p r o p r iate  co n tr o l ler   g ain   f r o m   GA,   wh ile  also   class if y in g   m ac h in es n ee d in g   r e p air   an d   p r o v id in g   g u id elin es to   e n h an ce   m ain t en an ce   ef f icien c y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  37 ,   No .   1 ,  J an u ar y   20 25 :  90 - 1 00   92   2.   M E T H O D   T h is   s ec tio n   in t r o d u ce d   th e   m ac h in es  tar g eted   f o r   p er f o r m an ce   im p r o v em e n t  a n d   o u t lin ed   th e  m eth o d   e m p lo y e d   to   d eter m i n e  th e  a p p r o p r iate  PID   c o n tr o ller   g ain   f o r   ea ch   m ac h in e  class .   T h e  m ac h in es   u n d er   co n s id er atio n   v ar ie d   in   th eir   o p er atio n al  p ar a m eter s ,   wh ich   r eq u ir ed   tail o r e d   tu n i n g   s tr ateg ies.  T h e  s elec ted   m eth o d   en s u r ed   th at  th e  PID   co n tr o ller   g ain   was  o p tim ized   to   en h an ce   s tab ilit y   an d   r esp o n s iv en ess   ac r o s s   d if f er en t m ac h in e  ty p es.     2 . 1 .     Sig na l  w rit e  m a chine   T h e  m ac h in e  u s ed   in   th is   r esear ch   was  an   HDD  s ig n al  wr ite r ,   with   th e  co n tr o l  d iag r am   illu s tr ated   in   Fig u r e  1 ,   I t  co n s is ted   o f   th e  PA2 0 0 0   p o s itio n er   m o d el,   wh i ch   in teg r ated   a  v o ice  co il  m o t o r   ( VC M)   with   an   ab s o lu te  en co d er   to   co n tr o l  t h e  HDD  ar m   m o v em e n t  an d   ascer tain   its   p o s itio n ,   an d   a n   SA2 0 0   a m p lifie r   lin k ed   to   r ec eiv e  co n tr o l  s ig n als  f r o m   a  clo s ed - lo o p   co n t r o l  s y s tem .   T h e  f o cu s   o f   th is   p ap er   was  o n   two   b lo ck s   in   th e  p o s itio n   co n tr o l:   th e  f ir s t  b lo ck ,   h ig h lig h ted   in   o r an g e ,   in v o lv ed   o p tim izin g   t h e  co n tr o ller   g ain ,   wh ile  th e  s ec o n d   b l o ck ,   in d ica ted   in   b lu e,   in v o l v ed   u s in g   M L   to   ass is t w ith   g ain   s elec tio n .   T h e  m a th em atica l  m o d el  o f   t h e  s ig n al  wr itin g   m ac h in e,   r ep r esen ted   b y   th e  r e d   b l o ck ,   was  esti m ated   u s in g   a  s y s tem   id en tific atio n   t ec h n iq u e.   T h e  m o d el  s tr u ct u r e  co m p r is ed   a   s tan d ar d   s ec o n d - o r d e r   f o r m   at   lo w  f r eq u e n cies  an d   co m p lex   p o le s   an d   z er o s   at   h ig h   f r eq u e n ci e s ,   as  r ep r esen ted   b y   ( 1 ) .   T h e   p ar am eter s   f o r   b o th   co n tin u o u s   an d   d is cr ete  m o d el s   wer e  p r o v id e d   in   [ 4 ] .            Fig u r e   1 .   Po s itio n   co n tr o l  o f   s ig n al  wr iter   m ac h i n e       ( ) = ( − × ) ×  0 2 2 + 2 0 0 + 0 2 × × ∏ 2 + 2   +  2 2 + 2     +  2   = 1   ( 1 )     w h er e      is   th e  lo w  f r eq u e n cy   DC   g ain       is   th e  h ig h   f r eq u e n cy   r eso n an ce   g ain   0   is   th e  n atu r al  f r e q u en c y        is   th e  r eso n an ce   ze r o s   f r eq u e n cy   0   is   th e  d am p in g   r atio          is   th e  r eso n an ce   p o les f r eq u e n cy     is   th e  d elay   tim e          is   th e  r eso n an ce   ze r o s   d am p in g   r atio                  is   th e  r eso n an ce   p o le s   d am p in g   r atio                 is   th e  n u m b e r   o f   r eso n an ce   p e ak s   T h e  cu r r en t  s y m p t o m s   o f   m a ch in e  f ailu r e   r elate d   to   p o s itio n   m o v em en t  e r r o r s   a n d   th e   p o ten tial   class if icatio n   s y s tem   u s in g   an   ar tific ial  n eu r al  n etwo r k   ( A NN)   wer e  p r esen ted   in   Fig u r e  2 .   T h e  an aly s is   o f   m ac h in e  c h ar ac ter is tics   in   th e  f r eq u en cy   d o m ain   was  co n d u cted   b y   tr an s f o r m in g   th e  PES   f r o m   th e  tim e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       Op timiz a tio n   s ig n a l wr itin g   w i th   ma ch in e  lea r n in g   a s s is ted   co n tr o l   ( C h a w en g   S a p a p p o r n )   93   d o m ain   to   th e  f r eq u e n cy   d o m ain   u s in g   th e  d is cr ete  f o u r i er   tr an s f o r m   ( DFT) ,   as  illu s tr ated   in   Fig u r e  2 ( a) .   C las s   1 ,   d ep icted   b y   th e   o r an g e  d o tted   lin e,   was  o b s er v ed   t o   ex h i b it  two   h i g h   p ea k s   at  a p p r o x im ately   1 , 1 0 0   Hz  an d   2 , 2 0 0   Hz.   Me an wh ile,   C las s   2 ,   also   r ep r esen ted   b y   a  y ello w  d o tted   lin e,   was  o b s er v ed   to   d is p lay   a   lo wer   am p litu d e  b etwe en   6 0 0   an d   9 0 0   Hz.   T h e  m ain ten a n ce   b ac k g r o u n d   in d icate d   th at  C la s s es   1   an d   2   ex h ib ited   clea r   d e g r ad atio n   in   m ac h in e   co m p o n e n ts   ( v o ltag e  d r o p   in   th e   en co d er   s en s o r   f o r   C l a s s   1   a n d   l o o s e   p u s h   p i n   f o r   C l as s   2 ) ,   w h i c h   n e c e s s i t at e d   p r o m p t   m ai n t e n a n ce .   C o n v e r s e l y ,   C l ass e s   0   a n d   3 ,   r ep r esen ted   b y   th e   b lu e  lin e  a n d   g r ee n   d ash ed   lin e,   r esp ec tiv ely ,   we r e  s h o wn   to   f o llo w  s im ilar   p atter n s   b u t   d i f f er ed   i n   am p litu d e  lev els  ac r o s s   f r eq u en cies.  C la s s   3   d em o n s tr ated   h ig h er   am p litu d e  v alu es  co m p ar e d   to   C lass   0 ,   s u g g esti n g   a  g r ea ter   im p ac t   f r o m   lo w - f r eq u en cy   v ib r atio n s .   I t  was  f o u n d   th at  th e  ex is tin g   co n tr o ller   g ain   was  in s u f f icien t   f o r   ef f ec tiv ely   elim in atin g   t h e s e  er r o r s .   ML ,   s p ec if ically   u s i n g   an   ANN,   was  em p lo y e d   t o   id en tify   m ac h in e   class   s y m p to m s ,   with   th e  class if icatio n   r esu lts   d ep icted   in   Fig u r e  2 ( b ) .   I t  was  n o ted   th at   t wo   d ata  p o in ts   f r o m   C las s   1   m ig h t  h a v e  b ee n   m is class if ied   d u r in g   t h e  o p tim izatio n   p r o ce s s ;  h o wev er ,   th i s   d is cr ep an cy   was   d ee m ed   to   h av e  a  r elativ ely   m in o r   im p ac t  o n   th e  o v er all  r esu lts .         ( a)     ( b )     Fig u r e   2 .   Ma ch i n e  f ailu r e   s y m p to m   ( a)   m ac h in e  a n aly s is   b y   DFT  an d   ( b )   m ac h in e  class if icatio n   b y   ANN       T ab le  1   p r esen ted   th e  d ef ec ts   an d   f ailu r e   r ates  r elate d   to   p o s itio n   er r o r s   f o r   ea c h   g r o u p .   C lass   0   p er f o r m ed   well  with   ze r o   d ef e cts.  I n   co n tr ast,  C lass e s   1   an d   2   ex h ib ited   h ig h er   f ailu r e  r at es,  ex ce ed in g   3 0 %.   T h e  d e f ec ts ,   wh ich   wer e   d if f i cu lt  to   id en tify   v is u ally ,   in clu d ed   lo w   v o ltag e  f r o m   th e   en c o d er   s en s o r   in   C lass   1   an d   lo o s e  p u s h   p in s   in   C lass   2 .   T o   p r ev e n t  th ese  two   class es  f r o m   g en er atin g   f ailu r e  r at es  ex ce ed in g   3 0 %,   in ter n al  m o n ito r in g   was  im p le m en ted .   I f   th r ee   o u t  o f   te n   d r i v es  f ailed ,   th e  test er   was  d esig n ed   to   s h u t  d o wn   au to m atica lly   an d   r eq u ir e d   m a in ten an ce   b y   s k illed   ex p e r ts .   Fo r   C lass   3 ,   n o   d ef ec ts   wer e  id en tifie d ,   b u t  in ter m itten t  f ail u r es  r elate d   to   p o s itio n   m o v e m en t  er r o r   wer e  o b s er v ed ,   with   a  f ailu r e  r ate  o f   less   th an   3 0 %.  T h e  s h u td o wn   m o n ito r i n g   s y s tem   was  f o u n d   to   b e  in ad e q u ate  f o r   th is   g r o u p .   I t   was  in d icate d   b y   lab o r ato r y   test in g   th at  p er f o r m an ce   co u ld   b e  r esto r ed   b y   ad ju s tin g   th e  co n tr o ller   g ain   t h r o u g h   a  d esig n   o f   ex p e r im en ts   ap p r o ac h ,   wh ich   in v o l v ed   m u ltip le  ex p er im en ts   an d   th e  u s e  o f   r esp o n s e  s u r f a ce   m eth o d o lo g y   to   f i n d   o p tim al  g ain s .   T h e  t r en d   o f   t h e  n e w  o p tim al  g ain   was  f o u n d   to   in cr ea s e  Ki.   Alth o u g h   th e   im p lem e n tatio n   o f   t h is   tech n iq u e  was  f o u n d   to   b e  ti m e - co n s u m in g   a n d   lab o r - in ten s iv e  d u e  to   th e  lar g e  s ca le  o f   m an u f ac tu r in g ,   it  was  s u g g ested   th at  C las s   3   s t ill  h ad   p o ten tial  f o r   im p r o v em e n t in   r e d u cin g   p o s i tio n   er r o r .   Desp ite  n o   f ailu r es  b ein g   p r o d u ce d   b y   C lass   0 ,   p o ten tial  f o r   f u r th er   r e d u ctio n   in   p o s itio n   er r o r s   r em ain ed   d u e  to   its   h ig h   p er f o r m an ce .   T h er ef o r e,   n ew  o p tim al  g ain s ,   d is tin ct  f r o m   th o s e  u s ed   in   o th e r   class es,   wer e  r ec o m m en d e d .   T o   r e d u ce   th e  n u m b er   o f   ex p er im e n ts ,   a  GA   was  em p lo y ed   to   d eter m in e  th e  o p tim al   s o lu tio n s   f o r   b o th   class es.       T ab le  1 .   Failu r e  r ate  an d   d ef ec t  p ar ts   M a c h i n e   c l a ss   F a i l u r e   r a t e   ( %)   D e f e c t   p a r t   A c t i o n   C l a s s0     0   H e a l t h y     I mp r o v e   P ES   C l a s s1       > 3 0   Lo w   e n c o d e r   se n so r   v o l t a g e   R e p a i r   C l a s s2     > 3 0   P u sh p i n   l o o s e   R e p a i r   C l a s s3     < 3 0 ,   i n t e r m i t t e n t   N o   d e f e c t   f o u n d ,   Tu n a b l e   R e q u i r e   c o n t r o l l e r   t u n i n g     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  37 ,   No .   1 ,  J an u ar y   20 25 :  90 - 1 00   94   2 . 2 .    G enet ic  a lg o rit h m   ( G A)   A  GA  was  an   ev o lu tio n ar y   o p tim izatio n   m eth o d   in s p ir ed   b y   n atu r al  s elec tio n   an d   g en etics.     A  p o p u latio n   o f   p o ten tial  s o lu tio n s   was  ev o lv ed   th r o u g h   s elec tio n ,   cr o s s o v er ,   an d   m u t atio n   to   iter ativ ely   ap p r o ac h   o p tim al  s o lu tio n s .   T o   s o lv e  m u lti - o b jectiv e  p r o b lem s ,   s im p le  m eth o d s   wer e  u s ed ,   wh ich   in v o lv e d   co m b in in g   o b jectiv es  u s in g   p r ed ef in ed   weig h tin g   v ec to r s .   An o th er   s o lv in g   m eth o d ,   Par eto   f r o n ts ,   f o r m ed   th e   b asis   o f   th e   No n - Do m in ated   So r tin g   Gen etic   Alg o r ith m   I I   ( NSGA - I I ) .   NSGA - I I   em p lo y ed   n o n - d o m i n ated   s o r tin g ,   cr o wd in g   d is tan ce ,   an d   elitis m   to   m ain tain   d iv er s ity   an d   m ee t  s p ec if ied   c r iter ia.   NSGA - I I   was  u s ed   in   th is   r esear ch ,   im p lem en te d   in   MA T L AB ,   to   d eter m in e  th e  o p tim al  co n tr o ller   g ain s   f o r   C las s   0   an d   C lass   3   m ac h in es,  as c lass if ied   b y   an   ANN.   I n   m o d el - b ase d   co n tr o ller   tu n in g ,   a  p r ec is e  m o d el  was  r e q u ir ed .   T h e  m ath e m atica l  m o d els  wer e  d er iv ed   f r o m   th e  f r eq u e n cy   r e s p o n s e  d ata  s h o wn   in   Fig u r e  3 .   T h e  ac tu al  r esp o n s es  o f   m ac h in es  in   class e s   0   an d   3   wer e  co llected   b y   in jec tin g   a  s in e  s wee p   f r o m   5 0   to   6 , 0 0 0   Hz  at  th e  in p u t  p o in t  b ef o r e  b ein g   s er v o   am p lifie d .   Po s itio n   m o v em en t   was  co llected   in   th e  tim e  r es p o n s e  at  ea ch   f r eq u en c y   an d   tr an s f o r m ed   in to   a   f r eq u e n cy   r esp o n s e,   as  s h o wn   in   th e  B o d e  p lo t  in   Fig u r e  3 ( a) .   T h e  b lu e  lin e  r ep r esen ted   C las s   0 ,   wh ich   h ad   th e  p o ten tial  t o   f in d   a   n ew  o p t im al  g ain ,   w h ile  th e  o r an g e   li n e  in d icate d   C lass   3 ,   wh ich   r e q u ir ed   t u n in g .   T h e  av er ag e  v alu es  at  ea ch   f r e q u e n cy   p o in t  wer e   p r esen ted   in   Fig u r e  3 ( b ) .   As  ex p ec ted ,   th e   av er ag e   m o d el  f o r   C las s   3   clea r ly   in d icate d   a  h ig h   p o ten tial f o r   v ib r atio n   im p ac t f r o m   th e  s p in d le  m o to r   s p ee d   at  7 , 2 0 0   r p m   ( 1 2 0   Hz) ,   wh ich   co u ld   lead   to   s ig n i f ican t o s cillatio n s   in   th e  tim e  r esp o n s e.         ( a)     ( b )     Fig u r e   3 .   Fre q u en cy   r esp o n s e  f u n ctio n   ( a)   class   0   an d   3   d ata   an d   ( b )   av er a g e  o f   class   0   an d   3       2. 3.     G A  c o nfig ura t io n   T h e  o b jectiv e  f u n ctio n   o f   th is   s tu d y   was  a  m u lti - o b jectiv e  f u n ctio n   th at  co m b in e d   th e  g ain   cr o s s o v er   f r eq u e n cy   at   5 5 0   Hz,   p h ase  m ar g in   at  4 0   d eg r ee s ,   a n d   th e   m in im u m   PES  DFT  v al u e  at   lo w  f r eq u e n cies,  as  s h o wn   in   ( 2 ) .      =   (  (  − 550 ) ) , min (  ( ℎ    − 40 ) ) , min (    )   ( 2 )     I n   th e  o p tim izatio n   p r o ce s s ,   s ettin g   th e  in itial  v alu es  was  cr u cial.   I m p r o p e r   in itializatio n ,   s u ch   as  n o t  lim itin g   th e  r an g e  o f   th e  co n tr o ller   g ain ,   was  f o u n d   to   lead   t o   s y s tem   in s t ab ilit y ,   as  illu s tr ated   in   Fig u r e  4 .   T o   ad d r ess   th is   is s u e,   th e  r o o t  l o cu s   o r   R o u t h - Hu r witz  m eth o d   was  em p lo y ed   to   d eter m i n e  th e  g ai n   r an g e   n ec ess ar y   to   m ain tain   s y s tem   s tab ilit y .   Sin ce   th e  s ig n al  wr it in g   m ac h i n e  alr ea d y   h a d   a  c o n v en tio n ally   s tab le  co n tr o l ler   g ain ,   th is   g ain   was  u s ed   as  th e  s tar tin g   p o in t  to   p r ev en t  in s tab ilit y   an d   en s u r e  q u ick   co n v e r g en ce   to   an   ap p r o p r iate  s o lu tio n .   T h e  Kp ,   Ki,   an d   Kd   g ain s   wer e  o f f s et  b y   ± 2 0 %,  ± 1 0 0 %,  an d   ± 3 0 %,  r esp ec tiv ely ,   f r o m   th eir   o r ig i n al  v alu es.  T h e   o r ig in al  v al u es  f o r   K p ,   Ki,   an d   Kd   wer e  6 0 0 0 ,   2 0 0 ,   an d   2 8 0 0 ,   r esp ec tiv ely .   T h e  in itial v alu es a n d   o b jectiv e  f u n ctio n   wer e  p er f o r m e d   as  f o llo win g   d etails.   Kp   lo wer   / u p p er   lim it:   4 8 0 0   t o   7 2 0 0   DAC   Par eto   f r o n t:     1 6   s o lu tio n s   Ki   lo wer   / u p p er   lim it:   1 0 0   to   4 0 0   DAC     C r o s s o v er   r ate:     100%   Kd   lo wer   / u p p er   lim it:   2 2 4 0   t o   3 6 4 0   DAC   Mu tatio n   r ate:     1 0   %   Nu m b er   o f   b it:     1 6   b its       Gen er atio n :     1 0 0 0   Ge n s     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       Op timiz a tio n   s ig n a l wr itin g   w i th   ma ch in e  lea r n in g   a s s is ted   co n tr o l   ( C h a w en g   S a p a p p o r n )   95       Fig u r e   4 .   Un s tab le  s y s tem   f r o m   im p r o p er   g ai n       T h e  GA  s ea r ch   r esu lts   wer e  s h o wn   in   Fig u r e  5 .   T h e  1 6   s o l u tio n s   f r o m   th e  s ea r ch   r esu lts   f o r   C lass   3   wer e  p r esen ted   in   Fig u r e  5 ( a ) .   T h e  s elec tio n   o f   th e  o p tim al  g ain   s o lu tio n   was  b ased   o n   th e  s o lu tio n   th at  p r o v id e d   th e  m in im u m   PES  DFT  r esu lt  wh ile  m ain tain in g   th e  clo s est  g ain   cr o s s o v er   f r eq u en cy   a n d   p h ase   m ar g in .   T h e  c o m p ar is o n   o f   th e  o p en - lo o p   f r e q u en c y   r esp o n s e  b etwe en   th e  co n v en tio n al  g ain   an d   th e  n ewly   o p tim ized   g ain s   was  s h o wn   i n   Fig u r e   5 ( b ) .   I t   was  ev id en t   th at  b o th   n ew  g ain s   in c r ea s ed   th e   m ag n itu d e   to   m ee t  th e  g ain   cr o s s o v er   f r eq u en cy   an d   p h ase  m ar g i n ,   w h ich   wer e  o b jectiv e s   in   th e  f r eq u e n cy   d o m ain .   Sp ec if ically ,   th e  lo w - f r e q u en c y   r esp o n s e  was  in cr ea s ed   d u e  to   Ki,   r esu ltin g   in   th e  elim in at io n   o f   e r r o r s   at  th e   clo s ed - lo o p   s tead y   s tate  in   th e   tim e  d o m ain ,   th is   r esu lt wa s   s tr o n g ly   c o r r elate d   with   th e  d es ig n   o f   ex p er im en ts   ap p r o ac h ,   wh ich   u tili ze d   th e  r esp o n s e  s u r f ac e  m eth o d o lo g y .   T h e  f in al   r esu lts   o f   th e   g ain s   o b tain ed   d u r in g   th e  s ea r c h ,   wh ich   m et  th e   o b jectiv e  f u n ctio n   o f   m an u f ac tu r in g   cr iter ia  f o r   b o t h   tim e  an d   f r eq u e n cy   r esp o n s e,   wer e  p r esen ted   in   T a b le  2 .   T h ey   ex h ib ited   a   tr en d   o f   o v e r all  in cr ea s e,   s u g g esti n g   th at  th e  m ac h i n e  co u ld   o p er ate  f aster   th a n   n o r m al   f o r   b o th   m ac h in e   class es.  T h e  Kp   g ain   f o r   C la s s   0   was  f o u n d   to   b e  s lig h tly   h ig h er   th an   th at  f o r   C lass   3 ,   s tr o n g ly   in d icatin g   th at  C las s   0   was  ab le  to   p r o d u ce   a  lo w  p o s iti o n   er r o r   wh ile  m ain t ain in g   f r e q u en c y   r esp o n s e  cr it er ia.   Nev er th eless ,   th er e  was sti ll r o o m   f o r   C lass   3   to   r ed u ce   p o s itio n   er r o r   b y   in cr ea s in g   th e  Kp   g ain   to   a  s u itab le  lev el.         ( a)     ( b )     Fig u r e   5 .   GA  s ea r ch   r esu lt ( a)   3   o b jectiv es in   class   3   an d   ( b )   o p en lo o p   r esp o n s e  o f   class   0   a n d   3       T ab le  2 .   Su m m a r y   o f   PID   g ai n   s ea r ch   r esu lt   C o n t r o l l e r   K p   ( D A C )   K i   ( D A C )   K d   ( D A C )   C o n v e n t i o n a l   6 0 0 0   2 0 0   2 8 0 0   O p t .   C l a ss 0   6 5 9 7   3 3 1   3 1 4 7   O p t .   C l a ss 3   6 4 5 0   3 4 0   3 0 8 8   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  37 ,   No .   1 ,  J an u ar y   20 25 :  90 - 1 00   96   3.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   W h en   GA - d er iv ed   g ain s   wer e  ap p lied   t o   C lass   0   an d   C l ass   3   m ac h in es,  th eir   p er f o r m an ce   was  ev alu ated   th r o u g h   f r eq u e n cy   a n d   tim e  r esp o n s e  an al y s es.  T h is   ev alu atio n   h i g h lig h ted   th e  i m p ac t  o f   o p tim ized   co n tr o ller   s ettin g s   o n   th e   b eh av io r   o f   th e   s ig n al  wr iter   m ac h in e.   T h e   o p e n - lo o p   f r eq u e n c y   r esp o n s e  a n aly s is   ex am in ed   th e  g ain   cr o s s o v er   f r eq u e n cy   an d   p h ase  m ar g in ,   wh ile  th e  tim e  r esp o n s e  an aly s is   f o cu s ed   o n   th e   clo s ed - lo o p   PES.     3 . 1 .     O pen lo o p  f re qu ency   re s po ns e   Fig u r e  6   illu s tr ated   two   k ey   f r eq u e n cy   r esp o n s e  p ar a m eter s :  g ain   cr o s s o v er   f r e q u en c y   an d   p h ase  m ar g in .   T h e  g ain   c r o s s o v er   f r eq u en cy   in d icate d   wh er e   th e  s y s tem ’ s   o p en - lo o p   tr a n s f er   f u n ctio n   m ag n itu d e   eq u aled   1   ( 0   d B ) ,   wh ile  t h e  p h ase  m ar g in   was  th e   d if f e r en c e  b etwe en   th e   p h ase  an g le  at  th is   f r e q u en c y   an d   n eg ativ e  1 8 0   d e g r ee s .   B o th   p a r am eter s   wer e  cr itical  f o r   e v al u atin g   th e  tr a n s ien t r esp o n s e  a n d   s tab ilit y .   Fig u r e  6 ( a)   d em o n s tr ated   th at   GA - d er iv ed   g ai n s   ( in   o r a n g e   an d   y ello w)   s ig n i f ican tly   in c r ea s ed   th e  g ain   cr o s s o v er   f r eq u e n cy   to w ar d s   th e  tar g e t  o f   5 5 0   Hz.   Fo r   C las s   0 ,   it  r o s e  f r o m   5 2 7   to   5 6 7   Hz,   an d   f o r   C lass   3 ,   it  in cr ea s ed   f r o m   5 3 4   to   5 6 4   Hz.   T h e  in cr ea s e  in   g ain   cr o s s o v er   f r eq u e n cy ,   o b s er v ed   with   th e  n ew  g ain s ,   was c o r r elate d   with   a  h ig h er   c lo s ed - lo o p   b an d wid th   an d   a  f a s ter   r esp o n s e  co m p ar ed   to   c o n v en tio n al  g ai n s .   Fig u r e   6 ( b )   s h o wed   th at  GA - d er iv ed   g ai n s   s lig h tly   d ec r ea s ed   th e  p h ase  m ar g in   to   t h e  tar g et  o f   4 0   d eg r ee s   b u t  d id   n o t   s ig n if ican t ly   d if f er   f r o m   co n v en tio n al  g a in s ,   in d icatin g   s im ilar   lev els  o f   s tab ilit y   f o r   ea ch   m ac h in e  g r o u p .   T h e  c o m b in a tio n   o f   an   in cr ea s ed   g ain   cr o s s o v er   f r eq u en c y   with   a  s lig h t  ch an g e  in   p h ase   m ar g in   s u g g ested   th at  th e  m ac h in e  co u ld   ac h iev e  a  f aster   tr an s ien t  r esp o n s e  wh ile  m ain tain in g   th e  s am e   s tab ilit y   lev el.   Ad d itio n al  test in g   r ev ea led   t h at  s wap p in g   c o n tr o ller s   b etwe en   C lass   0   an d   C lass   3   r esu lted   in   f r eq u e n cies th at  r em ain ed   h ig h er   th an   with   co n v en tio n al  g ain s .   C las s   0   h ad   a  g ain   cr o s s o v er   f r eq u en c y   o f   5 6 7   Hz,   wh ile  s o m e  C la s s   3   m ac h in es  ex ce ed ed   6 0 1   Hz.   I m p l em en tin g   C lass   0   g ain s   in   C l ass   3   m ac h in es  was   ad v is ed   ag ain s t d u e   to   in cr ea s ed   s en s itiv ity   to   s p in d le  m o to r   v ib r atio n s   an d   h ig h - f r e q u en c y   r eso n an ce .         ( a)     ( b )     Fig u r e   6 .   Fre q u en cy   r esp o n s e  ( a)   g ain   c r o s s o v er   f r eq u e n cy   a n d   ( b )   p h ase  m a r g in       3 . 2 .     Clo s ed  lo o p  t i m e  re s po ns e   Fig u r e  7   illu s tr ated   th e  m o v e m en t e r r o r s   d u r i n g   th e  s ig n al  wr itin g   p r o ce s s   f r o m   th e  o u ter   to   th e  in n er   p ar t  o f   th e   d is k .   I t  was  s h o w n   in   Fig u r e   7 ( a )   th at   th e  s p ir al   PES,  in f lu en ce d   b y   th e  n ewly   a p p lied   GA - d e r iv e d   g ain s ,   ex h ib ited   a   r ed u ce d   o v e r s h o o t o f   p o s itio n   er r o r   d u r in g   in itial m o v em en ts .   T h e  2 0 0   d ata  p o in ts   u s ed   to   ass ess   m o v em en t  q u ality ,   in d ica ted   b y   th e  v er tical  d ash ed   lin e ,   wer e  n o t   clea r   in   th e  tim e  d o m ain .   T h e r ef o r e,   t h e  s p ir al  PES  was  tr an s f o r m ed   f r o m   t h e  tim e  d o m a in   to   th e  f r e q u en c y   d o m ain   u s in g   th e  DFT ,   ( ) ,   as  d escr ib ed   in   ( 3 ) .   On ly   th e  am p litu d e  co m p o n en t  d ef i n ed   b y   ( 4 ) ,   was  co n s id er ed   ( ig n o r in g   th e  p h ase  co m p o n e n t) .   T h e  o v er all  a m p litu d e  o f   th e  h ar m o n ic  at  ea ch   f r eq u e n cy   was  ca lcu lated ,   with   th e  r esu lts   s h o wn   in   Fig u r e  7 ( b ) .   No tab le  i m p r o v e m en ts   wer e  clea r ly   s h o wn ,   esp ec ially   at   lo wer   f r eq u en cies star tin g   f r o m   4 0 0   Hz.   I t  was  in f er r e d   th at   th e  s y s te m   with   GA - d er i v ed   g ain s   wa s   ca p ab le  o f   elim in atin g   p o s itio n   er r o r s   m o r e  r ap i d ly   co m p ar ed   to   c o n v en tio n al  g ain s .   T h is   was  f u r th er   s u p p o r ted   b y   th e  g ain   c r o s s o v er   f r eq u en cy   o b jectiv e  f u n ctio n ,   wh er e   th e  h ig h   g ain   cr o s s o v er   f r e q u e n cy   in d icate d   th e   p o te n tial  to   in cr ea s e  s y s tem   b an d wid th ,   r esu ltin g   in   a   f aster   s y s tem   r esp o n s e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       Op timiz a tio n   s ig n a l wr itin g   w i th   ma ch in e  lea r n in g   a s s is ted   co n tr o l   ( C h a w en g   S a p a p p o r n )   97   = ∑ [ c os ( 2  ) − . s in ( 2  ) ] − 1 = 0   ( 3 )     w h er e     is   th e  cu r r en t sam p le           is   th e  s in e  v alu e  at  s am p le       is   th e  cu r r en t  f r eq u e n cy ,   w h er e  k   ∈   [ 0 ,   N  −1 ]     is   th e  n u m b e r   o f   s am p les?      ( ) = √ ( ) 2 + ( ) 2   ( 4 )           ( a)   ( b )     Fig u r e   7 .   Po s itio n   m o v em e n t  er r o r   ( a)   s p ir al  m o v em en t e r r o r   in   t im e  an d   ( b )   DFT  o f   s p ir al   PES       3 . 3 .    H y po t hes is   t est   W h en   ad d itio n al  DFT  d ata  we r e  co llected   f r o m   m ac h i n es  in   b o th   C lass   0   an d   C la s s   3   u s in g   th e  n ew  PID   g ain s   f r o m   GA,   th e  r ep r e s en tativ e  PES  in   th e  6 0 0   to   1 , 5 0 0   Hz  r an g e   was  ca lcu lated   u s in g   th e  E u clid ea n   d is tan c e,   as  s h o wn   in   ( 5 ) ,  Fig u r e  8   co m p ar ed   th e  p e r f o r m an ce   o f   th e  GA  g ain s ,   with   b lu e  r ep r esen tin g   co n v en tio n al  g ain s ,   o r an g e   r ep r esen tin g   PID   g ain s   f o r   C lass   0 ,   an d   y ello w  r ep r esen tin g   PI D  g ain s   f o r   C lass   3 .       = √  600  2 + ⋯ +  1500  2   ( 5 )     F o r   m a c h i n e s   i n   C l as s   0 ,   Fi g u r e   8 ( a )   s h o w s   t h a t   b o t h   n e w   PI D   g a i n s   p e r f o r m   w e l l ,   wi t h   DF T   v a l u es  b e l o w   1 0   c o u n t s ,   e x c e p t   f o r   m a c h i n e   1 8 7 3 C 3 ,   w h i c h   e x h i b i t s   a n   u p p e r   o u t l i e r   w i t h   t h e   P I D   g a i n   f r o m   C l a s s   3 .   F i g u r e   8 ( b )   r e v e a l s   t h a t   t h e   s m a l l es t   m e a n   D FT   i s   4 . 3 8 6   c o u n t s ,   w it h   a   l o w   s ta n d a r d   d e v i a t io n   o f   1 . 2 6 0   c o u n t s .   T h i s   s u p p o r t s   o b s e r v a t i o n s   f r o m   t h e   o p e n - l o o p   r e s p o n s e ,   w h e r e   b o t h   n e w   g a i n s   h a v e   i m p r o v e d   t h e   s y s t e m ' s   s p e e d   i n   e li m i n a t i n g   e r r o r s .   T h e   G A - d e r i v e d   g a i n   f o r   C l a s s   0   y i e l d s   t h e   b es t   r es u l ts   f o r   t h is   m a c h i n e   g r o u p .   Fo r   m ac h in es in   C lass   3 ,   Fig u r e  8 ( a)   s h o ws s ev er al  s ce n ar io s   with   d etailed   ex p lan atio n s :   Ma ch in e  1 9 2 2 D2 :  T h is   m ac h in e  s h o wed   s ig n if ican t  im p r o v em en t  in   f ailu r e  r ates.  C o n v en tio n al  g ain   r esu lted   in   DFT  m ed ia n   v alu es  ex ce ed in g   3 0 . 6 6   c o u n ts .   B y   u s in g   t h e  n ew  g ai n s ,   th e   m ed ian   v al u e  was   r ed u ce d   t o   2 7 . 9 2   c o u n ts   with   Op t  0   g ain   an d   to   2 5 . 2 7   co u n ts   w ith   Op t  3   g ain ,   th u s   r e d u c in g   m an u f ac tu r in g   f ailu r e  r ates.  Ma ch in e  1 9 2 8 C 3 ,   1 9 2 8 C 2 ,   1 9 2 2 D 1 ,   1 0 8 1 B 3 :  T h ese  m ac h in es  also   p er f o r m ed   well  with   b o th   g ain s ,   with   th e  Op t  3   g ain   p r o v id in g   th e  b est  p er f o r m a n c e.   Ma ch in e  2 3 2 3 B 3 ,   1 0 8 1 D 4 :  T h ese  m ac h in es   ex h ib ited   o p ti m al  p e r f o r m an c e  o n ly   with   th e  C lass   3   g ain .   T h e  u s e  o f   th e  C lass   0   g ain   r esu lted   in   in cr ea s ed   er r o r s ,   lik el y   d u e  t o   th e   h ig h er   g ain   cr o s s o v e r   f r eq u e n cy   o b s er v ed   in   t h e  o p en - l o o p   f r eq u en cy   r esp o n s e,   wh ich   am p lifie d   n o is e  an d   v i b r atio n s   f r o m   th e  s p in d le  m o t o r .   C o n s eq u en tly ,   th e  C lass   0   g ain s   wer e  av o id ed   f o r   th ese  m ac h i n es.   Fig u r e  8 ( b )   d em o n s tr ated   th at   th e  PID   g ain   f o r   m ac h in es  in   C las s   3   p er f o r m ed   as  ex p ec t ed ,   with   a  DFT  o f   1 2 . 1 0   co u n ts   an d   a  l o w  s tan d ar d   d ev iatio n   o f   8 . 0 2 2   co u n ts .   T h e  GA - d er iv ed   g ain   f o r   C lass   3   y ield ed   th e  b est r esu lts   f o r   th is   m ac h in e  g r o u p .   Du e  to   th e  s m all  s am p le  s ize   in   th e  ev alu atio n ,   a  two - s am p le  T - test   wa s   co n d u cted   to   v alid ate  th e  im p r o v em e n ts .   T ab le  3   d em o n s tr ated   th at  th e  T - test   r esu lts   y ield ed   T - v alu es o f   - 2 . 6 2   an d   - 2 . 0 1 ,   with   P - v al u es  o f   0 . 0 0 5   an d   0 . 0 2 3   f o r   C lass   0   an d   C lass   3 ,   r esp ec tiv ely ,   b o t h   o f   wh ich   wer e  b elo w  0 . 0 5 .   T h e  n u ll  h y p o th eses   f o r   b o th   class es  wer e  r ejec te d ,   an d   t h e  alter n ativ e   h y p o t h eses   wer e  ac ce p ted .   T h is   in d icate d   th at  th e   n ew  co n tr o ller   g ain s   s ig n if ican tly   r e d u ce d   th e   m ea n   DFT  co m p ar ed   to   th e  c o n v e n tio n al  g ain .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  37 ,   No .   1 ,  J an u ar y   20 25 :  90 - 1 00   98     ( a)     ( b )     Fig u r e   8 .   PES D FT  o b jectiv e  ( a)   d ata  b y   m ac h in e   a n d   ( b )   d is tr ib u tio n   b y   m ac h i n e  class         T ab le  3 .   T wo - Sam p le  T - T est   C l a s s  0   C l a s s  3   μ1 :   me a n   o f   D F T,   O p t 0   G a i n   μ1 :   me a n   o f   D F T,   O p t 3   G a i n   μ2 :   me a n   o f   D F T,   C o n v e n t i o n a l   G a i n   μ2 :   me a n   o f   D F T,   C o n v e n t i o n a l   G a i n   N u l l   h y p o t h e s i s     H 0 :   μ1   –   μ2   =   0   N u l l   h y p o t h e s i s     H 0 :   μ1   –   μ2   =   0   A l t e r n a t i v e   h y p o t h e si s   H 1 :   μ1   –   μ2   <   0   A l t e r n a t i v e   h y p o t h e si s   H 1 :   μ1   –   μ2   <   0   T - V a l u e   =   - 2 . 6 2   D F   =   1 2 9   P - V a l u e   =   0 . 0 0 5   T - V a l u e   =   - 2 . 0 1   D F   =   1 7 8   P - V a l u e   =   0 . 0 2 3       T ab les  4   an d   5   s u m m ar ized   t h e  ex p e r im en tal  r esu lts   f o r   t h e  th r ee   o b jectiv es.  T h e   g ain   cr o s s o v er   f r eq u e n cy   was  in cr ea s ed   b y   ap p r o x im ately   3 0   Hz,   wh ich   ex p an d e d   th e  clo s ed - lo o p   b a n d wid th   an d   led   to   im p r o v e d   tr ac k in g   an d   a  q u ic k er   r esp o n s e  to   r ef er e n ce   s ig n als,  th er eb y   r ed u cin g   p o s itio n   m o v em en t  er r o r s .   T h e  p h ase  m ar g in   r em ai n ed   ar o u n d   4 1   d eg r ee s ,   in d icatin g   co n s is ten t  s tab ilit y ,   tr an s ien t  r esp o n s e,   an d   d is tu r b an ce   r ejec tio n .   T h e  s ig n al  wr ite  q u ali ty ,   m ea s u r ed   u s in g   DFT  o f   th e  p o s itio n   er r o r   s ig n al,   im p r o v e d   b y   1 4 . 6 8 % f o r   C lass   0   an d   1 7 . 1 8 % f o r   C lass   3 .       T ab le  4 .   C o m p a r is o n   o f   GA  p er f o r m a n ce   in   class   0   M e a n   o f   p a r a me t e r     C o n v e n t i o n a l   6 0 0 0 ,   2 0 0 ,   2 8 0 0   O p t 0   6 5 9 7 ,   3 3 1 ,   3 1 4 7   I mp r o v e m e n t     G a i n   c r o sso v e r   f r e q u e n c y   ( H z )   5 2 7   5 6 7   F a st e r   P h a se   mar g i n   ( D e g r e e )   4 1 . 1 2   4 1 . 1 4   S a me  s t a b i l i t y   D F T  o f   P ES   ( C o u n t )   5 . 0 3   4 . 3 9   1 4 . 6 8 %       T ab le  5 .   C o m p a r is o n   o f   GA  p er f o r m a n ce   in   class   3   M e a n   o f   p a r a me t e r     C o n v e n t i o n a l   6 0 0 0 ,   2 0 0 ,   2 8 0 0   O p t 3   6 4 5 0 ,   3 4 0 ,   3 0 8 8   I mp r o v e m e n t     G a i n   c r o sso v e r   f r e q u e n c y   ( H z )   5 3 4   5 6 4   F a st e r   P h a se   mar g i n   ( D e g r e e )   4 1 . 8 0   4 1 . 5 0   S a me  s t a b i l i t y   D F T  o f   P ES   ( C o u n t s)   1 4 . 6 1   1 2 . 1 0   1 7 . 1 8 %       4.   CO NCLU SI O N   T h e  f ailu r e  r elate d   to   p o s itio n   m o v em e n t  er r o r s   in   th e  H DD  s ig n al  wr itin g   p r o ce s s   n ee d s   to   b e  ad d r ess ed .   W h ile  s o m e  m ac h in es  r eq u ir e  r e p air s   d u e  to   c o m p o n en t  d e g r ad atio n ,   o th e r s   ca n   r ed u ce   f ailu r e   r ates  b y   o p tim izin g   c o n tr o ller   g ain s   to   co r r ec t  m o v em en t  e r r o r s .   T h is   p ap er   p r esen ts   a  m eth o d   th at  co m b in es   class if icatio n   an d   o p tim izati o n   to   en h a n ce   s ig n al  w r itin g   q u ality   an d   s tr ea m lin e  m ain ten an ce ,   th er eb y   r ed u cin g   d am a g e  d iag n o s is   ti m e  an d   en a b lin g   a u to m atic  c o n tr o l  a d ju s tm en ts   f o r   im p r o v ed   ef f icien cy .   T h e   st u d y   em p lo y s   an   ANN   to   id e n tify   m ac h in e   g r o u p s   n ee d i n g   r ep air s   an d   g u id e  th e   id en tifi ca tio n   o f   p o ten tial  d am ag e   p ar ts ,   as   well  as  m ac h in e  g r o u p s   with   p o ten tial  f o r   i m p r o v e m en t.   Op tim al  g ai n s   ar e  d eter m in e d   u s in g   th e  NSGA  I I   m u lti - o b jectiv e  f u n ctio n   c o n ce p t,   r esu ltin g   in   a  1 4 . 6 8 %  im p r o v em en t  f o r   t h e  h ea lth y   m ac h in e   class   an d   a  1 7 . 1 8 %  im p r o v e m en t  f o r   th e  t u n ab le  m ac h in e   class ,   b o th   s tatis tically   s ig n if ican t.  T h e  in c r ea s ed   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       Op timiz a tio n   s ig n a l wr itin g   w i th   ma ch in e  lea r n in g   a s s is ted   co n tr o l   ( C h a w en g   S a p a p p o r n )   99   g ain s   f o r   b o th   m ac h in e   class es   lead   to   a  r is e  in   g ain   c r o s s o v e r   f r e q u en c y ,   n ea r in g   th e   m a n u f ac tu r in g   cr iter io n ,   wh ile  th e  p h ase  m ar g in   r em a in s   r elativ ely   u n ch an g ed .   T h i s   in d icate s   th at  th e  s y s tem   c an   b e  m ad e  f aster   with o u t  co m p r o m is in g   s tab ilit y .   E ar ly   d etec tio n   o f   p r o b le m atic  m ac h in es  with   o b v io u s   d eg r ad atio n   an d   im p r o v e d   s ig n al  wr ite  q u ality   ca n   r ed u ce   th e  er r o r   r ate  in   th e  s ig n al  wr itin g   p r o ce s s   f r o m   0 . 1 %  to   0 . 0 5 %  co m p ar ed   t o   u s in g   a  s in g le  s et  o f   co n tr o ller   g ain s .   T h is   co n ce p t  ca n   b e  ad a p ted   f o r   s y s tem s   r eq u ir in g   o p tim izatio n   u n d er   tim e  co n s tr ain ts .   I t  is   r ec o m m e n d ed   th a t  f u r th er   r esear ch   b e  u n d er ta k en   o n   m ac h in es  in   class   3   th at  ca n n o t  r e d u ce   p o s itio n   er r o r s   with   n ew  c o n t r o ller   g ain s .   T h is   co u ld   lead   to   eith er   f u r th er   o p tim izatio n   o r   d ee m in g   th em   ir r ep ar ab le.       ACK NO WL E DG E M E NT S   W e  th an k   all  co n tr ib u to r s   f o r   th eir   s u p p o r t.  T h is   p r o ject  is   f u n d ed   b y   Natio n al  R esear ch   C o u n cil  o f   T h ailan d   ( NR C T )   an d   W ester n   Dig ital Sto r ag e  T ec h n o lo g ie s   ( T h ailan d )   L td . ,   g r an t n u m b e r   N4 1 A6 4 0 4 4 2 .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   T.   Y a ma g u c h i ,   “ H D D   ser v o   c o n t r o l   d e v e l o p me n t   -   P r e se n t   a n d   f u t u r e , ”   i n   2 0 0 6   S I C E - I C A S E  I n t e r n a t i o n a l   J o i n t   C o n f e re n c e ,  B u s a n   E x h i b i t i o n   a n d   C o n v e n t i o n   C e n t e r - B EX C O ,   B u s a n ,   K o r e a :   I EEE,   2 0 0 6 ,   p p .   2 7 5 6 – 2 7 5 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S I C E. 2 0 0 6 . 3 1 4 6 8 6 .   [ 2 ]   J.  Zh a n g ,   B .   H r e d z a k ,   C .   D u ,   a n d   G .   G u o ,   “ H i g h   d e n s i t y   s e r v o   t r a c k   w r i t i n g   u s i n g   t w o - st a g e   c o n f i g u r a t i o n , ”   i n   2 0 0 7   I EE E   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o n t ro l   Ap p l i c a t i o n s ,   S i n g a p o r e :   I EEE,   O c t .   2 0 0 7 ,   p p .   1 2 4 – 1 2 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C C A . 2 0 0 7 . 4 3 8 9 2 1 7 .   [ 3 ]   X .   C h e n   a n d   M .   To mi z u k a ,   “ S p i r a l   serv o   w r i t i n g   i n   h a r d   d i sk   d r i v e s  u si n g   i t e r a t i v e   l e a r n i n g   b a se d   t r a c k i n g   c o n t r o l , ”   I FA C   Pro c e e d i n g s V o l u m e s ,  v o l .   4 4 ,   n o .   1 ,   p p .   5 2 7 9 – 5 2 8 5 ,   Ja n .   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 3 1 8 2 / 2 0 1 1 0 8 2 8 - 6 - IT - 1 0 0 2 . 0 3 4 3 8 .   [ 4 ]   C .   S a p a p p o r n ,   S .   S e a n g sr i ,   a n d   J .   S r i sert p o l ,   “ C l a ssi f y i n g   a n d   o p t i mi z i n g   s p i r a l   se e d   se l f - serv o   w r i t e r   p a r a m e t e r s   i n   man u f a c t u r i n g   p r o c e s s  u s i n g   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   t e c h n i q u e s, ”   S y s t e m s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   6 ,   p .   2 6 8 ,   M a y   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s y st e ms1 1 0 6 0 2 6 8 .   [ 5 ]   P .   C h o mm u a n g p u c k ,   T.   W a n g l o m k l a n g ,   S .   T a n t r a i r a t n ,   a n d   J .   S r i sert p o l ,   “ F a u l t   t o l e r a n t   c o n t r o l   b a se d   o n   a n   o b s e r v e r   o n   P I   serv o   d e s i g n   f o r   a   h i g h - s p e e d   a u t o ma t i o n   m a c h i n e , ”   Ma c h i n e s ,   v o l .   8 ,   n o .   2 ,   p .   2 2 ,   M a y   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / mac h i n e s8 0 2 0 0 2 2 .   [ 6 ]   T.   W a n g l o m k l a n g ,   P .   C h o mm a u n g p u c k ,   K .   C h a m n i p r a s a r t ,   a n d   J.  S r i sert p o l ,   “ U s i n g   f a u l t   d e t e c t i o n   a n d   c l a ssi f i c a t i o n   t e c h n i q u e s   f o r   ma c h i n e   b r e a k d o w n   r e d u c t i o n   o f   t h e   H G A   p r o c e ss  c a u se d   b y   t h e   sl i d e r   l o ss   d e f e c t , ”   Ma n u f a c t u r i n g   Re v i e w ,  v o l .   9 ,   p .   2 1 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 5 1 / mf r e v i e w / 2 0 2 2 0 2 0 .   [ 7 ]   W .   Ta n ,   J .   Li u ,   T.   C h e n ,   a n d   H .   J.  M a r q u e z ,   “ C o mp a r i s o n   o f   s o me  w e l l - k n o w n   P I D   t u n i n g   f o r mu l a s , ”   C o m p u t e rs  a n d   C h e m i c a l   En g i n e e ri n g ,  v o l .   3 0 ,   n o .   9 ,   p p .   1 4 1 6 – 1 4 2 3 ,   J u l .   2 0 0 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p c h e m e n g . 2 0 0 6 . 0 4 . 0 0 1 .   [ 8 ]   S .   S i n g h ,   V .   S i n g h ,   A .   R a n i ,   a n d   J.  Y a d a v ,   “ O p t i mi z a t i o n   o f   P I D   c o n t r o l l e r   b a s e d   o n   v a r i o u s  t u n i n g   m e t h o d s, ”   i n   2 0 2 3   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   P o w e r,  I n st r u m e n t a t i o n ,   En e rg y   a n d   C o n t r o l   ( PI EC O N ) ,   A l i g a r h ,   I n d i a :   I EEE,   F e b .   2 0 2 3 ,   p p .   1 – 6 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / P I EC O N 5 6 9 1 2 . 2 0 2 3 . 1 0 0 8 5 8 0 5 .   [ 9 ]   A .   A b d u l a mee r ,   M .   S u l a i ma n ,   M .   A r a s,  a n d   D .   S a l e e m,   “ Tu n i n g   m e t h o d s   o f   P I D   c o n t r o l l e r   f o r   D C   m o t o r   s p e e d   c o n t r o l ,”  I n d o n e si a n   J o u rn a l   o f   E l e c t ri c a l   En g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t e r  S c i e n c e ,  v o l .   3 ,   n o .   2 ,   p .   3 4 3 ,   A u g .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s. v 3 . i 2 . p p 3 4 3 - 3 4 9 .   [ 1 0 ]   J.  G .   Z i e g l e r   a n d   N .   B .   N i c h o l s ,   “ O p t i mu m   se t t i n g s  f o r   a u t o ma t i c   c o n t r o l l e r s ,”  J o u rn a l   o f   F l u i d s   En g i n e e r i n g ,  v o l .   6 4 ,   n o .   8 ,   p p .   7 5 9 – 7 6 5 ,   N o v .   1 9 4 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 1 5 / 1 . 4 0 1 9 2 6 4 .   [ 1 1 ]   E.   K o s a r e v a ,   A .   Z e n k i n ,   I .   K i r i l e n k o ,   a n d   A .   K a p i t o n o v ,   “ Q u a d r o t o r   c o n t r o l   p a r a me t e r s  o p t i mi z a t i o n   u s i n g   g r a d i e n t   d e sc e n t   me t h o d , ”   p rese n t e d   a t   t h e   M a j o r o v   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   S o f t w a r e   En g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t e r  S y s t e m s ,   2 0 1 9 .   A c c e ss e d :   A p r .   0 3 ,   2 0 2 4 .     [ 1 2 ]   R .   J.   R a j e s h   a n d   C .   M .   A n a n d a ,   “ P S O   t u n e d   P I D   c o n t r o l l e r   f o r   c o n t r o l l i n g   c a mera  p o si t i o n   i n   U A V   u s i n g   2 - a x i s   g i mb a l , ”   i n   2 0 1 5   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   Po w e r   a n d   A d v a n c e d   C o n t ro l   En g i n e e ri n g   ( I C PA C E) ,   B e n g a l u r u ,   I n d i a :   I EEE,   A u g .   2 0 1 5 ,   p p .   1 2 8 – 1 3 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C P A C E. 2 0 1 5 . 7 2 7 4 9 3 0 .   [ 1 3 ]   J.  C .   M u g i s h a ,   B .   M u n y a z i k w i y e ,   a n d   H .   R .   K a r i mi ,   “ D e s i g n   o f   t e m p e r a t u r e   c o n t r o l   sy s t e m  u si n g   c o n v e n t i o n a l   P I D   a n d   i n t e l l i g e n t   f u z z y   l o g i c   c o n t r o l l e r , ”   i n   2 0 1 5   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Fu zzy   T h e o r y   a n d   I t s  A p p l i c a t i o n s  ( i FU Z Z Y ) ,   Y i l a n :   I EEE,   N o v .   2 0 1 5 ,   p p .   5 0 – 5 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / i F U ZZY . 2 0 1 5 . 7 3 9 1 8 9 3 .   [ 1 4 ]   K .   Li ,   “ P I D   t u n i n g   f o r   o p t i m a l   c l o se d - l o o p   p e r f o r m a n c e   w i t h   s p e c i f i e d   g a i n   a n d   p h a se  mar g i n s , ”   I EEE  T r a n sa c t i o n s  o n   C o n t ro l   S y s t e m s T e c h n o l o g y ,  v o l .   2 1 ,   n o .   3 ,   p p .   1 0 2 4 – 1 0 3 0 ,   M a y   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C S T. 2 0 1 2 . 2 1 9 8 4 7 9 .   [ 1 5 ]   L.   V e n k a t e sw a r l u ,   N .   R .   R a j u ,   a n d   G .   S e s h a d r i ,   “ O p t i m a l   P I D   t u n i n g   o f   a   p l a n t   b a s e d   o n   f r e q u e n c y   d o ma i n   sp e c i f i c a t i o n s , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E n g i n e e r i n g   Re se a rc h   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   3 ,   n o .   7 ,   J u l .   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 7 5 7 7 / I JER TV 3 I S 0 7 1 0 4 0 .   [ 1 6 ]   A .   Ja y a c h i t r a   a n d   R .   V i n o d h a ,   “ G e n e t i c   a l g o r i t h m  b a s e d   P I D   c o n t r o l l e r   t u n i n g   a p p r o a c h   f o r   c o n t i n u o u s  s t i r r e d   t a n k   r e a c t o r , ”   Ad v a n c e s i n   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e ,  v o l .   2 0 1 4 ,   p p .   1 – 8 ,   D e c .   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 1 4 / 7 9 1 2 3 0 .   [ 1 7 ]   D .   C .   M e e n a   a n d   A .   D e v a n s h u ,   “ G e n e t i c   a l g o r i t h m   t u n e d   P I D   c o n t r o l l e r   f o r   p r o c e ss   c o n t r o l , ”   i n   2 0 1 7   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I n v e n t i v e   S y st e m s  a n d   C o n t ro l   ( I C I S C ) ,   C o i m b a t o r e ,   I n d i a :   I EEE,   Ja n .   2 0 1 7 ,   p p .   1 – 6,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I S C . 2 0 1 7 . 8 0 6 8 6 3 9 .   [ 1 8 ]   Y .   G .   R a s h i d   a n d   A .   M .   A .   H u ssa i n ,   “ I mp l e me n t i n g   o p t i m i z a t i o n   o f   P I D   c o n t r o l l e r   f o r   D C   mo t o r   s p e e d   c o n t r o l , ”   I n d o n e s i a n   J o u rn a l   o f   El e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t e r   S c i e n c e ,  v o l .   2 3 ,   n o .   2 ,   p .   6 5 7 ,   A u g .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s. v 2 3 . i 2 . p p 6 5 7 - 6 6 4 .   [ 1 9 ]   K .   D e b ,   A .   P r a t a p ,   S .   A g a r w a l ,   a n d   T.   M e y a r i v a n ,   “ A   f a s t   a n d   e l i t i s t   m u l t i o b j e c t i v e   g e n e t i c   a l g o r i t h m :   N S G A - I I , ”   I EEE   T ra n s a c t i o n s  o n   Ev o l u t i o n a r y   C o m p u t a t i o n ,  v o l .   6 ,   n o .   2 ,   p p .   1 8 2 – 1 9 7 ,   A p r .   2 0 0 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 4 2 3 5 . 9 9 6 0 1 7 .   [ 2 0 ]   K .   D e b   a n d   H .   Ja i n ,   “ H a n d l i n g   m a n y - o b j e c t i v e   p r o b l e ms  u si n g   a n   i m p r o v e d   N S G A - I I   p r o c e d u r e , ”   i n   2 0 1 2   I EEE  C o n g r e ss  o n   Ev o l u t i o n a r y   C o m p u t a t i o n ,   B r i sb a n e ,   A u st r a l i a :   I EEE,   Ju n .   2 0 1 2 ,   p p .   1 – 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C EC . 2 0 1 2 . 6 2 5 6 5 1 9 .   [ 2 1 ]   N .   K .   Y e g i r e d d y   a n d   S .   P a n d a ,   “ D e s i g n   a n d   p e r f o r ma n c e   a n a l y si s  o f   P I D   c o n t r o l l e r   f o r   a n   A V R   sy st e m  u s i n g   mu l t i - o b j e c t i v e   n o n - d o m i n a t e d   s h o r t i n g   g e n e t i c   a l g o r i t h m - I I , ”   i n   2 0 1 4   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e ren c e   o n   S m a rt   El e c t ri c   G r i d   ( I S EG ) ,   G u n t u r :   I EEE,   S e p .   2 0 1 4 ,   p p .   1 – 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I S EG . 2 0 1 4 . 7 0 0 5 6 0 0 .   [ 2 2 ]   L.   Q i a n g ,   S .   X u h u a ,   L.   Ti n g ,   C .   X i a o x i a ,   a n d   Z.   Ji a n p e i ,   “ M u l t i - o b j e c t i v e   o p t i mi z a t i o n   b a se d   sel f   t u n i n g   r o b o t   m a n i p u l a t o r   c o n t r o l l e r , ”   i n   2 0 1 9   C h i n e s e   C o n t ro l   a n d   D e c i si o n   C o n f e r e n c e   ( C C D C ) ,   N a n c h a n g ,   C h i n a :   I EEE,   J u n .   2 0 1 9 ,   p p .   2 5 9 3 – 2 5 9 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C C D C . 2 0 1 9 . 8 8 3 2 3 5 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.