I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv S y s t em   ( I J P E DS)   Vo l.  16 ,   No .   2 J u n e   20 25 ,   p p .   1174 ~ 1 1 8 3   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 16 .i 2 . p p 1 1 7 4 - 1 1 8 3           1174     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   So ft plus   func tion   trained a rti ficial  neura l net wo rk b a sed  ma x imum  powe po int  tracki ng       L io ng   H a n We n,  M o hd   Rez a l Mo ha m ed   E l e c t r i c a l ,   E l e c t r o n i c a n d   A u t o ma t i o n   S e c t i o n ,   M a l a y si a n   S p a n i sh   I n st i t u t e ,   U n i v e r si t i   K u a l a   Lu mp u r ,   K u l i m,   M a l a y s i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   1 5 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Feb   4 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Ma r   1 ,   2 0 2 5       To   o p ti m ize   th e   e lec tri c a o u tp u t   o a   p h o t o v o lt a ic  s y ste m ,   m a x im u m   p o we p o i n trac k i n g   (M P P T)  m e th o d a re   c o m m o n ly   e m p l o y e d .   T h e se   tec h n iq u e s   wo rk   b y   o p e ra ti n g   t h e   p h o t o v o l taic   sy ste m   a it m a x imu m   p o we p o in t   (M P P ),   wh ich   v a ries   b a se d   o n   e n v iro n m e n tal  fa c to rs  li k e   s o lar i rra d ian c e   a n d   a m b ien tem p e ra tu re ,   th e re b y   e n su rin g   o p ti m a p o we r   tran sfe b e twe e n   th e   p h o to v o lt a ic  s y ste m   a n d   th e   l o a d .   In   th is  p a p e r,   a n   a rti ficia n e u ra n e two r k   (AN N)  is  se lec ted   a a n   M P P T   te c h n iq u e .   Th e   m a in   c o n tri b u ti o n   o th e   wo r k   is  to   i n tro d u c e   so f tp l u s   fu n c ti o n   trai n e d   a rti ficia n e u ra n e two rk - b a se d   m a x imu m   p o in trac k i n g   ( S P - A NN   M P P T).   Th e   p r o p o se d   m e th o d   is  th e n   c o m p a re d   with   sig m o id   f u n c ti o n   trai n e d   a rti ficia n e u ra n e tw o rk - b a se d   m a x imu m   p o i n trac k i n g   ( S M - AN M P P T).   Th e   sim u lati o n   a n d   e x p e rime n tal  re su lt sh o th a S P - AN M P P T   is   a b le  to   trac k   h ig h   p o we t h a n   S M - ANN  M P P i n   d iffere n c o n d it io n s.   K ey w o r d s :   Ar tific ial  n eu r al  n etwo r k   MPPT   Ph o to v o ltaic  s y s tem   Sig m o id   f u n ctio n   So f tp lu s   f u n ctio n   T h is i 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 :   L io n g   Han   W en   E lectr ical,   E lectr o n ics an d   Au t o m atio n   Sectio n ,   Ma lay s ian   S p an is h   I n s titu te,   Un iv er s iti Ku ala  L u m p u r   Ku lim   Hi - T ec h   Par k ,   0 9 0 0 0   K u lim ,   Ked ah ,   Ma lay s ia   E m ail: lio n g . h an @ s . u n ik l.e d u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e   d e m a n d   f o r   e n e r g y   is   in cr ea s i n g   d u to   t h e   i n c r e ase  in   p o p u lat io n ,   i n d u s t r ial ,   a n d   ec o n o m i c   d e v e lo p m e n t .   F o s s il   f u el   is   o n o f   t h e   im p o r ta n t   s o u r ce s   o f   en er g y .   Ho we v e r ,   t h e   s t o r a g e   o f   f o s s il   f u e l   i n   t h is   wo r l d   is   li m it e d ,   an d   t h u s ag o f   f o s s i l   f u e l   is   p o ll u ti n g   o u r   w o r ld .   B esi d es,   t h e   in c o n s is t en cy   o f   f o s s i l   f u e l   p r ic es   wi ll  af f e ct  th ec o n o m i c   s ta b i lit y   o f   a   c o u n tr y .   T h er e f o r e,   th is s u o f   t h d ev el o p m e n o f   r e n e wa b le   en er g y   is   g ai n i n g   att e n ti o n   a m o n g   d ev el o p e d   a n d   d e v e lo p i n g   co u n t r ies .   T h m ai n   s o u r ce s   o f   r e n ew a b le  e n e r g y   ca n   b e   f o u n d   i n   t h f o r m   o f   s o l ar ,   h y d r o p o w e r ,   wi n d ,   a n d   b i o e n e r g y .   S o l ar   e n er g y   is   m o r e   a r e a - i n d e p e n d e n t   t h a n   o t h e r   r e n e wa b l e n e r g y   r es o u r ce s .   Al m o s ev er y w h er o n   e ar th ,   r ec ei v i n g   s u n li g h ca n   h a r n ess   s o la r   en er g y ,   a n d   it  d o es  n o t   p o s a n   e n v i r o n m e n ta t h r ea t.  B u l k y   m ec h an ical   g en e r at o r s   a r n o r e q u i r ed   f o r   s o la r   e n e r g y   h a r v est in g ,   as   wi th   w in d ,   h y d r o ,   an d   v i b r ati o n   e n e r g y   h ar v es tin g   s y s te m s ,   a n d   t h ese   s y s te m s   m a y   s u f f er   w ea r   an d   t ea r   a f t er   a   l o n g   p e r i o d   o f   t im e.   T h e r e f o r e ,   t h e   m a i n te n a n c e   c o s ts   o f   p ar ts   r ep la ce m e n t   a r e   r ela ti v el y   h i g h   co m p a r e d   t o   p h o t o v o l tai c   s y s t em .   F ig u r e   1   il lu s t r ates   t h g e n e r a b l o ck   d i ag r a m   o f   p h o t o v o ltai c   s y s te m   [ 1 ] T h e   i n p u t   a n d   o u t p u t   o f   t h e   D C /DC   co n v e r t er   is   c o n n ec t ed   t o   t h e   p h o to v o lt ai a r r ay   a n d   lo ad ,   r es p ec ti v el y .   T h e   m a x i m u m   p o we r   p o i n t   tr ac k i n g   ( MPP T )   c o n t r o lle r   g e n er ates   an   a p p r o p r iat d u ty   c y c le  f o r   t h DC /DC   c o n v er t e r   s o   th at   it   ca n   e x t r ac m a x i m u m   p o we r   f r o m   t h p h o t o v o l tai ( PV )   a r r ay .   T h e   i n p u t   o f   t h e   MPPT   c o n t r o lle r   ca n   b e   t h e   PV   a r r a y   cu r r e n t   a n d   v o lta g e   [ 2 ] [ 3 ]   o r   li g h ir r a d i a n c e   i n te n s i ty   a n d   am b i e n te m p e r a tu r e   [ 4 ] [ 5 ] .   Par tial  s h ad in g   co n d itio n   ( PS C )   is   o n o f   th e   co m m o n   p r o b lem s   in   PV  s y s tem s .   PS C   o cc u r s   wh en   th e   PV  ar r ay   o p er ates   in   n o n - u n if o r m   ir r ad ia n ce   an d   tem p er atu r s itu atio n s   s u ch   as  s h ad in g   f r o m   tr ee s ,   p ass ag o f   clo u d s a n d   in ter n al   ce ll  m is m atch .   T h m a x im u m   p o wer   p o in ( MPP)   o f   PV   s y s tem   d ep en d s   o n   s h ad in g   p atter n s   o n   ea c h   in d i v id u al  P m o d u le  d u r in g   P SC .   Fig u r e s   2 ( a)   an d   2 ( b )   illu s tr ate  th p o wer   v s   d u t y   cy cle  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       S o ft p lu s   fu n ctio n   tr a in ed   a r tifi cia l n eu r a l n etw o r b a s ed   ma ximu p o w er     ( Lio n g   Ha n   Wen )   1175   cu r v es  with   d if f er en s h ad i n g   p atter n s   f o r   p h o to v o ltaic  s y s tem   in   wh ich   two   PV  m o d u les  ar co n n ec ted   in   s er ies.  Fro m   Fig u r 2 ,   it   is   s h o wn   th at   th e   d u t y   c y cle  o f   M PP   v ar ies  as  th e   s h ad in g   p atte r n   c h an g es.   Hen ce ,   m ax im u m   p o wer   p o in tr ac k i n g   ( MPPT)   is   n ec es s ar y   tech n iq u in   p h o t o v o ltaic  s y s tem   to   tr ac k   th MPP.   T h er ar d if f er en tech n iq u es  o f   MPPT  [ 6 ] [ 9 ] An   ar tific ial   n eu r al  n etwo r k   ( ANN)   is   u s ed   in   th is   wo r k   as  an   MPPT  tech n iq u e.   T h p r im ar y   b en e f its   o f   u s in g   th e   ANN  tech n iq u with   PV  s y s tem s   ar its   in d ep en d en ce   f r o m   d ee p   u n d er s tan d in g   o f   th e   in ter n al  s y s tem   c h ar a cter is tics   an d   its   ab ilit y   t o   i d en tify   n o n lin ea r   r elatio n s h ip s   b etwe en   d ep e n d e n t a n d   in d ep en d en t v a r iab les.           ( a)     ( b )     Fig u r 1 .   T y p ical  b lo c k   d iag r a m   o f   p h o to v o ltaic  s y s tem     Fig u r 2 .   Po wer   v s   d u ty   cy cle  o f   PV sy s tem   f o r     ( a)   s h ad in g   p atter n   a n d   ( b )   s h ad in g   p atter n   B       2.   T H E O RI T I CAL A NAL YSI S   2 . 1 .     Art if ici a neura l net wo rk   An   ar tific ial   n eu r al  n etwo r k   ( ANN)   is   an   in f o r m atio n   p r o c ess in g   m o d el  s im ilar   to   th h u m an   b r ain   [ 1 0 ] [ 1 1 ] .   ANN  n o r m ally   s tar ts   with   th in p u lay er   a nd  en d s   with   th o u tp u lay er .   T h e r is /ar o n o r   m o r h id d en   lay e r s   b etwe en   th in p u an d   o u t p u lay er s ,   s h o win g   an   ANN  with   o n h id d en   lay er .   Fig u r 3   illu s tr ates  an   ANN  s tr u ctu r with   o n e   h i d d en   lay e r .   T h in p u lay er   r ec eiv e d   in p u d ata  wh ich   it  is   p r ef er ab le  th at  th r an g is   b etwe en   ze r o   an d   o n e.   ANN   is   co m p o s ed   o f   lar g n u m b er   o f   in te r co n n ec ted   p r o ce s s in g   u n its ,   wh ich   ar ca lled   n eu r o n s ,   to   s o lv a   p ar ticu lar   p r o b lem .   E ac h   n e u r o n   is   in f o r m atio n   co n n ec te d   to   o t h er   n e u r o n s   b y   a   co n n ec tio n   lin k .   E ac h   co n n ec tio n   lin k   is   ass o ciate d   with   weig h ts   th at   c o n tain   i n f o r m atio n   a b o u t   th i n p u t   s ig n al.   T h is   in f o r m atio n   is   u tili ze d   b y   th e   n eu r al  n etwo r k   t o   ad d r ess   s p ec if ic  p r o b lem .   T h b eh a v io r   o f   a n   ar tific ial  n e u r al  n etwo r k   ( ANN)   is   d ef in ed   b y   its   ca p ab ilit y   to   l ea r n ,   r ec all,   an d   g en er alize   tr ai n in g   p atter n s   o r   d ata,   m im ick i n g   th f u n ctio n ality   o f   th h u m a n   b r ain .   T h er ef o r e,   th p r o ce s s in g   elem en ts   in   an   ar tific ial  n eu r al  n etwo r k   ( AN N)   ar r ef er r ed   to   as   n eu r o n s .   E ac h   n eu r o n   p o s s ess es  its   o wn   in ter n al  s tate,   wh ic h   is   k n o wn   as  th n eu r o n ' s   ac tiv atio n   lev el.   T h e   ac tiv atio n   s ig n al  o f   n eu r o n   is   tr an s m itted   to   o th er   n eu r o n s .   Fig u r 4   s h o ws  th f u n d am en tal  s tr u ctu r o f   n eu r o n   in   ANN  an d   th e   lin ea r   r elatio n s h ip s   b etwe en   th e   in p u an d   o u tp u t o f   a   n eu r o n .   T h ac tiv atio n   f u n ctio n   is   to   in tr o d u ce   n o n - lin ea r ity   in   th n etwo r k .   T h o u tp u t   o f   n e u r o n s   ca n   b p r esen ted   as  [ 1 2 ] = f( z ) ,   with   ( 1 ) .     = + = 1   ( 1 )     W h er y   is   th o u tp u o f   th e   n eu r o n ,   f     is   th ac tiv atio n   f u n c tio n ,   m   is   th n u m b er   o f   in p u ts ,   w m   is   th weig h co r r esp o n d in g   t o   th in c o m in g   in p u t x m ,   an d   b   is   an   o f f s et.       2 . 2 .         Act iv a t i o n f un ct io ns   2 . 2 . 1 .   Sig m o id   T h s ig m o id   ac tiv atio n   f u n cti o n   is   co m m o n ly   u s ed   ac tiv a tio n   f u n ctio n   in   n eu r al  n etwo r k s   [ 1 3 ] .   I t   m ap s   th in p u v alu to   a   r an g b etwe en   0   a n d   1 .   Ma th em ati ca lly ,   it is   ex p r ess ed   as   ( 2 )   [ 1 4 ] .     ( ) = 1 1 +   ( 2 )     T h s ig m o id   f u n ctio n   is   ch ar ac ter ized   b y   its   S - s h ap ed   cu r v e ,   as  s h o wn   in   Fig u r 5 .   I ta k es  an y   r ea l - v alu ed   in p u t a n d   s q u ash es it to   th ( 0 ,   1 )   r an g e,   m a k in g   it  u s ef u l f o r   m o d el  p r o b ab ilit ies o r   b i n ar y   class if icatio n s .     2 . 2 . 2 .   H y perbo lic  t a ng ent   T h h y p e r b o lic  tan g en ac tiv a tio n   f u n ctio n ,   co m m o n ly   k n o wn   as  T an h ,   is   an o th er   p o p u l ar   ch o ice.   T an h   is   an   ac tiv atio n   f u n ctio n   th at  is   s im ilar   to   th s ig m o i d   f u n ctio n ,   b u t it  m ap s   its   in p u t   to   r a n g b etwe en   - Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  16 ,   No .   2 J u n e   20 25 :   1 1 7 4 - 1183   1176   1   an d   1 ,   p r o v id in g   wid er   o u t p u r an g t h an   th s ig m o id   f u n ctio n ,   wh ich   is   0   to   1 .   T h T an h   ac tiv atio n   f u n ct io n   is   d ef in ed   as  ( 3 )   [ 1 5 ] .     ( ) = +   ( 3 )     T an h   im p r o v e d   u p o n   t h lim itatio n s   o f   th s ig m o id   f u n ctio n ,   m ain ly   b y   b ei n g   ze r o - ce n te r ed ,   wh ich   h elp s   p r ev en th v a n is h in g   g r ad ien p r o b lem   to   s o m ex te n t.  Ho wev er ,   it  s till   s u f f er s   f r o m   th v an is h in g   g r ad ien is s u o u ts id o f   th r an g [ - 1 ,   1 ] ,   wh er e   th d e r iv a tiv b ec o m es  v er y   clo s to   ze r o ,   s l o win g   d o wn   tr ain in g   f o r   d ee p   n etwo r k s .   D esp ite  b ein g   b etter   th an   th e   s ig m o id   f u n ctio n   in   s o m e   ca s es,  T an h   s till   h as  s o m e   s h o r tco m in g s   th at  h av led   to   th p o p u lar ity   o f   th r ec tifie d   lin ea r   u n it  ( R eL U)   an d   its   v ar ian ts .   T h m ain   d r awb ac k   o f   T an h   is   th at  it   ca n   ex h ib it  s atu r ated   b eh a v io r   o u t s id th r an g [ - 1 ,   1 ] ,   lea d in g   t o   s lo co n v er g e n ce   an d   g r a d ien ts   ap p r o ac h in g   ze r o   in   th o s r e g io n s .   Fig u r e   6   ill u s tr ates  th T an h   f u n ctio n .             Fig u r 3 .   ANN  s tr u ctu r e     Fig u r 4 .   Stru ctu r o f   n eu r o n   i n   ANN             Fig u r 5 .   Sig m o id   f u n ctio n     Fig u r 6 .   T a n h   f u n ctio n       2 . 2 . 3 .   Rec t if ied  lin ea un it   T h p r im a r y   c o n s tr ain ts   o f   Sig m o id   a n d   T a n h   ac tiv atio n   f u n ctio n s   ar e   th eir   te n d en c y   t o   p r o d u ce   s atu r ated   o u tp u ts   an d   co n tr ib u te  to   h eig h ten ed   c o m p lex ity .   I n   co n tr ast,  th r ec tifie d   lin e ar   u n it   ( R eL U)   h as  em er g ed   as  th lea d in g   ch o ice   f o r   ac tiv atio n   f u n ctio n s ,   d u e   to   its   s im p licity   an d   en h an ce d   p er f o r m an ce .   I ca n   b wr itten   as   ( 4 )   [ 1 6 ] .     ( ) = {             if     0 0           othe r w ise   ( 4 )     T h wav ef o r m   o f   th R eL u   f u n ctio n   is   s h o wn   in   Fig u r 7 .     2 . 2 . 4 .   So f t plu s   T h e   s o f tp lu s   f u n ctio n   s er v es  as  s m o o th   ap p r o x im atio n   o f   th R eL f u n ctio n ,   ef f ec tiv ely   e lim in atin g   th co r n er   p o i n in   th R eL g r ap h   an d   s u b s titu tin g   it  with   g en tle  cu r v e.   So f tp lu s   p r ese n ts   an   alter n ativ to   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       S o ft p lu s   fu n ctio n   tr a in ed   a r tifi cia l n eu r a l n etw o r b a s ed   ma ximu p o w er     ( Lio n g   Ha n   Wen )   1177   R eL u   d u to   its   d if f er en tiab ilit y   an d   th ea s with   wh i ch   its   d er iv ativ ca n   b d em o n s tr ated .   T h ( 5 )   s h o ws  th s o f tp lu s   f u n ctio n   f o r m u la   [ 1 7 ] .     ( ) = ln   ( 1 + )   ( 5 )     Fig u r 8   d e m o n s tr ates th wav ef o r m   o f   th s o f t p lu s   f u n ctio n .             Fig u r 7 .   R eL f u n ctio n     Fig u r 8 .   So f t p lu s   f u n ctio n       3.   M O T I VAT I O AND  M E T H O DO L O G Y   Fro m   th r ev iew  o f   ANN - b ased   MPPT  m eth o d s   [ 1 8 ] [ 2 6 ] ,   m o s o f   th d esig n   m ec h an is m s   u tili ze   th s ig m o id   f u n ctio n   as  th ac tiv atio n   f u n ctio n   f o r   ANN.   Ho wev er ,   n o n o f   th d esig n s   co n s id er   th u s o f   th s o f tp lu s   ac tiv atio n   f u n ctio n   o r   in clu d h ar d war v alid atio n   f o r   ANN - b ased   MPPT.   T h er ef o r e,   th m o ti v atio n   o f   th is   p ap er   is   to   d esig n   s o f tp lu s   f u n ctio n   tr ai n ed   ANN - b ased   MPPT  ( SP - AN MPPT)   u s in g   b y   m icr o co n tr o ller .   T h p r o p o s ed   m eth o d   is   th e n   c o m p ar e d   w ith   s ig m o id   f u n ctio n   tr ain ed   ANN - b ased   MPPT   ( SM - ANN  MPPT) .   Fig u r 9   d em o n s tr ates  th e   p r o p o s ed   b l o ck   d iag r am   o f   MPPT.   T h e   MPPT  co n tr o ller   is   d ev elo p e d   b y   p r ac ticin g   ANN.   m u lti - lay er   p er ce p tr o n   ( M L P)  is   elec ted   in   th i s   p ap er .   T h in p u lay er s   ar th ir r ad ian ce   o f   ea ch   PV  m o d u le  an d   th am b ien tem p er atu r e.   T h h id d en   lay e r   co n tain s   1 5 0   n eu r o n s ,   wh ich   r ec eiv d ata  f r o m   th in p u lay er   an d   s en d   it   to   th o u t p u lay e r .   T h o u tp u lay e r   co n tain s   n eu r o n   t h at   in d icate s   th d u ty   c y cle  o f   t h b o o s t c o n v er ter .   T h p r o p o s ed   m eth o d   is   ev alu ated   th r o u g h   b o th   s im u la tio n   an d   e x p er im e n tal  test in g .   Fo r   th e   s im u latio n   ev alu atio n ,   a   Simu lin k   m o d el  is   d e v elo p e d ,   as illu s tr ated   in   Fig u r 1 0 .   T h elec t r ical  p ar am eter s   o f   th b o o s co n v er ter   ar s et  ar L   1 0 0   µH ,   C   2 0   µF,   an d   s witch in g   f r eq u e n cy   ( f s w)   is   3 1   k Hz.   T h f ir s s tep   is   to   co llect  d ata  f o r   th tr ain in g   o f   th ANN.   T o   g at h er   v ar iety   o f   d ata  v alu es,  th m o d el  is   test ed   u n d er   v ar io u s   wea th er   co n d itio n s ,   w ith   ir r ad ian ce   r an g i n g   f r o m   5 0 0   to   1 0 0 0   W /m 2   an d   tem p er atu r r an g in g   f r o m   30   °C   to   4 0   °C .   T h m ax im u m   p o wer   p o in ( MPP)   an d   th co r r esp o n d in g   d u ty   cy cle  f o r   ea ch   wea th er   co n d itio n   ar r ec o r d ed .   T h d ataset  is   d i v id ed   i n to   two   g r o u p s tr ain in g   an d   v alid atio n   d a ta.   T h t r ain in g   d ata  is   u s ed   to   tr ain   th n eu r al   n etwo r k s ,   wh il th v alid ati o n   d ata  is   u tili ze d   to   ev al u ate  th e   p er f o r m a n ce   o f   th tr ai n ed   n eu r al   n etwo r k s .   I n   th is   s im u latio n ,   th d ataset  co m p r is es  1 5   tr ain in g   s am p les  an d   5   v alid atio n   s a m p les.  B o th   th S P - ANN  an d   SM - ANN  m o d els ar tr ain ed   u s in g   th b ac k p r o p ag atio n   alg o r ith m   [ 2 7 ]   im p lem e n ted   in   MA T L AB .     Nex t,  an   e x p er im e n tal  ev alu a t io n   was  ca r r ied   o u t.  m ai n   b o ar d   co m p r is in g   a   b o o s co n v er ter   an d   m o d u les  f o r   s en s in g   v o ltag e,   c u r r en t,  tem p e r atu r e,   an d   ir r ad i an ce   was  d esig n ed   an d   f ab r ica ted   as  s in g le  PC B .   T h elec tr ical  p ar am ete r s   o f   t h b o o s co n v e r ter   ar i d en tic al  to   th o s u s ed   i n   th s im u lat io n   m o d el  s h o wn   i n   Fig u r 1 0 .   An   Ar d u in o   Me g 2 5 6 0   was  s elec ted   as  t h MPPT  co n tr o ller .   Fig u r e   1 1   illu s tr ates  th m icr o co n tr o ller   in ter f ac i n g   wi th   th m ain   b o ar d   v ia  h ea d er   p in s ,   f u n ctio n in g   as  an   MPPT  ch ar g c o n tr o ller .   Fig u r e s   1 2 ( a)   a n d   12 ( b )   illu s tr ate  th co n f i g u r atio n   o f   PV   m o d u le  an d   th o v er all  ex p e r im en tal  s etu p .   T h p h o to v o ltaic  m o d u les  ar s h ad ed   with   d if f er e n p atter n s ,   an d   th co r r esp o n d i n g   p h o t o v o ltaic  m o d u les’  ir r ad ian ce s ,   tem p er at u r e,   an d   t h m ax im u m   p o wer   d u ty   c y cl es  ar r ec o r d e d   to   f o r m   th d at aset  f o r   tr ain in g   a n d   v alid atio n .   T h d ata  is   s en to   t h lap to p   v ia  s er ial  co m m u n ic atio n .   I n   th is   ex p er im e n tal  ev a lu atio n ,   1 0 0   d ata  is   u s ed   f o r   tr ain in g   an d   3 0   d ata   is   u s ed   f o r   v alid atio n .   T h b ac k p r o p ag atio n   alg o r ith m   is   em p lo y ed   f o r   th e   tr ain in g   p r o ce s s .   Af ter   tr ain in g ,   th o p tim ized   weig h ts   an d   b iases   w er th en   im p lem en ted   in   an   A r d u in o   Me g 2 5 6 0 ,   wh ich   s er v as  an   MPPT  co n tr o ller .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  16 ,   No .   2 J u n e   20 25 :   1 1 7 4 - 1183   1178       Fig u r 9 .   Pro p o s ed   ANN - b ase d   MPPT  s y s tem           Fig u r 1 0 .   Simu lin k   m o d el  f o r   s im u latio n   v alid atio n       T h p r o p o s ed   m eth o d   is   ev alu ated   th r o u g h   b o th   s im u la tio n   an d   e x p er im e n tal  test in g .   Fo r   th e   s im u latio n   ev alu atio n ,   a   Simu lin k   m o d el  is   d e v elo p e d ,   as illu s tr ated   in   Fig u r 1 0 .   T h elec t r ical  p ar am eter s   o f   th b o o s co n v er ter   ar s et  ar L   100   µH ,   C   2 0   µF,   an d   s witch in g   f r eq u e n cy   ( f s w)   is   3 1   k Hz.   T h f ir s s tep   is   to   co llect  d ata  f o r   th tr ain in g   o f   ANN.   T o   g ath e r   v ar iety   o f   d ata  v alu es,  th m o d el  is   test ed   u n d er   v ar i o u s   wea th er   co n d itio n s ,   with   ir r ad ian ce   r an g in g   f r o m   5 0 0   t o   1 0 0 0   W /m 2   an d   t em p er at u r r an g in g   f r o m   3 0   °C   to   4 0   °C .   T h m ax im u m   p o wer   p o in ( MPP)   an d   th co r r esp o n d in g   d u ty   cy cle  f o r   ea ch   wea th er   co n d itio n   ar r ec o r d ed .   T h d ataset  is   d i v id ed   i n to   two   g r o u p s tr ain in g   an d   v alid atio n   d ata.   T h t r ain in g   d ata  is   u s ed   to   tr ain   th n eu r al   n etwo r k s ,   wh il th v alid ati o n   d ata  is   u tili ze d   to   ev al u ate  th e   p er f o r m a n ce   o f   th tr ai n ed   n eu r al   n etwo r k s .   I n   th is   s im u latio n ,   th d ataset  co m p r is es  1 5   tr ain in g   s am p les  an d   5   v alid atio n   s a m p les.  B o th   th SP - ANN  an d   SM - ANN  m o d els ar tr ain ed   u s in g   th b ac k p r o p ag atio n   alg o r ith m   [ 2 7 ]   im p lem e n ted   in   MA T L AB .   Nex t,  an   e x p er im e n tal  ev alu at io n   was  ca r r ied   o u t.  m ai n   b o ar d   co m p r is in g   a   b o o s co n v er ter   an d   m o d u les  f o r   s en s in g   v o ltag e,   c u r r en t,  tem p e r atu r e,   an d   ir r ad i an ce   was  d esig n ed   an d   f ab r ica ted   as  s in g le  PC B .   T h elec tr ical  p ar am ete r s   o f   t h b o o s co n v e r ter   ar i d en tic al  to   th o s u s ed   i n   th s im u lat io n   m o d el  s h o wn   i n   Fig u r 1 0 .   An   Ar d u in o   Me g 2 5 6 0   was  s elec ted   as  t h MPPT  co n tr o ller .   Fig u r e   1 1   illu s tr ates  th m icr o co n tr o ller   in ter f ac i n g   wi th   th m ain   b o ar d   v ia  h ea d er   p in s ,   f u n ctio n in g   as  an   MPPT  ch ar g c o n tr o ller .   Fig u r es  1 2 ( a)   a n d   1 2 ( b )   illu s tr ate  th co n f i g u r atio n   o f   PV   m o d u le  an d   th o v er all  ex p e r im en tal  s etu p .   T h p h o to v o ltaic  m o d u les  ar s h ad ed   with   d if f er e n p atter n s ,   an d   th co r r esp o n d i n g   p h o t o v o ltaic  m o d u les’  ir r ad ian ce s ,   tem p er at u r e,   an d   t h m ax im u m   p o wer   d u ty   c y cl es  ar r ec o r d e d   to   f o r m   th d at aset  f o r   tr ain in g   a n d   v alid atio n .   T h d ata  is   s en to   t h lap to p   v ia  s er ial  co m m u n ic atio n .   I n   th is   ex p er im e n tal  ev a lu atio n ,   1 0 0   d ata  is   u s ed   f o r   tr ain in g   an d   3 0   d ata   is   u s ed   f o r   v alid atio n .   T h b ac k p r o p ag atio n   alg o r ith m   is   em p lo y ed   f o r   th e   tr ain in g   p r o ce s s .   Af ter   tr ain in g ,   th o p tim ized   weig h ts   an d   b iases   w er th en   im p lem en ted   in   an   A r d u in o   Me g 2 5 6 0 ,   wh ich   s er v es   as  an   MPPT  co n tr o ller .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       S o ft p lu s   fu n ctio n   tr a in ed   a r tifi cia l n eu r a l n etw o r b a s ed   ma ximu p o w er     ( Lio n g   Ha n   Wen )   1179       ( a)   ( b )     Fig u r 1 1 .   MPPT  ch ar g co n tr o ller : ( a)   to p   v iew   an d   ( b )   s id v iew           ( a)   ( b )     Fig u r 1 2 .   E x p e r im en tal  s etu p   f o r   ( a )   PV  m o d u le  an d   ( b )   o v er all  s y s tem       4.   RE SU L T   AND  DI SCUS SI O N   4 . 1 .     Sim ula t i o re s ults   Fig u r es  1 3   an d   1 4   illu s tr ate  th tr ain in g   an d   v alid atio n   r eg r ess io n   p lo ts   f o r   SP - ANN  an d   SM - ANN   b ased   o n   t h Simu lin k   m o d el   s h o wn   in   Fig u r 1 0 .   T h e   tr ain i n g   r e g r ess io n   R - s q u ar ed   v alu e s   f o r   SP - ANN  an d   SM - ANN  ar 0 . 7 9 2 2   a n d   0 . 5 5 6 1 ,   r esp ec tiv ely ,   w h ile  th v alid atio n   r eg r ess io n   R - s q u ar e d   v alu es  ar e   0 . 9 1 6 6   an d   0 . 6 8 8 7 ,   r esp ec tiv ely .   T h e   s im u latio n   r esu lts   in d icate   th at  SP - ANN  o u tp er f o r m s   SM - ANN.   T h is   f in d in g   p r o v id es m o tiv atio n   to   f u r t h er   v alid ate  th p r o p o s ed   m eth o d   ex p er im en tally .     4 . 2 .     E x perim ent a l r esu lt s   F i g u r 1 5   d ep i c t s   th m e an   s q u ar e d   e r r o r   ( M S E )   p lo t   f o r   b o t h   s o f tp l u s   f u n c t io n   t r a in ed   A N N   ( S P - A N N )   an d   s i g m o i d   f u n c t io n   tr a i n ed   A N ( S M - A N N)   f o r   th e   ex p e r i m en t a l m o d e l a s   s h o w n   i n   F i g u r 1 2 ( b ) .   B o t h   t h e   t r a i n in g   an d   v a l i d a t io n   c u r v e s   a r e   d ec r e a s in g ,   s h o w i n g   t h at   t h e   n e u r a l   n e t wo r k s   a r e   t r a i n ed   w e l l T h e   s m o o th n e s s   o f   t h e   c u r v e   in   F i g u r e   1 5 ( a )   i s   h ig h e r   th a n   th a t   o f   F i g u r e   1 5 ( b ) .   T h i s   i n d ic a t e s   t h a t   S P - A NN  c a n   le a r n   in   a   s t ab l e   an d   co n s i s t e n t   m a n n e r   i f   c o m p ar e d   w it h   S M - A N N.   T h b e s p er f o r m a n c f o r   b o t h   S P - A N N   a n d   S M - A N N   tr a i n in g s   was   a c h i e v e d   a t   ep o ch   1 0 0 0 0 0   an d   6 4 3 1 0 ,   an d   t h e   M S E   o b s e r v e d   is   0 . 0 0 3 1 7   a n d   0 . 0 6 3 .   Ad d i t io n a l ly ,   t h e   d i f f e r en c b e t w ee n   t h e   tr a i n in g   a n d   v a l id a t i o n   c u r v e s   o f   S P - A N N   i s   s m a l ler   t h a n   t h a o f   S M - A N N.   T h i s   in d i c a te s   t h a S P - A N N   ca n   p r e d i c t   th e   d u ty   c y c l m o r a cc u r a t e ly   th an   S M - A N N   f o r   b o t h   s e e n   a n d   u n s e en   s i t u a t io n s .   T h ex p e r im en tal  co m p ar is o n   o f   SP - ANN  an d   SM - ANN  is   f u r th er   v alid ated   b y   u s in g   lin ea r   r eg r ess io n ,   as  s h o wn   in   Fig u r e s   1 6   a n d   1 7 .   Fro m   th s tatis tical  r esu lts ,   it  is   ev id en t   th at  SM - ANN  s tr u g g les  to   ac cu r ately   p r ed ict  d u ty   cy cles  b elo 0 . 4 .   SP - ANN  s h o ws  an   ex ce llen R - s q u ar ed   in   b o t h   tr a in in g   a n d   v alid atio n   if   co m p a r ed   with   SM - ANN.   T h is   s u g g ests   th at  SP - ANN  ca n   b etter   ca p tu r e   th e   v ar iab ilit y   o f   th e   o v e r all  d ata   th an   SM - ANN.   I n   th f i n al  s tep ,   th p er f o r m an ce   o f   SP - ANN  an d   SM - ANN - b ased   MPPT  m e th o d s   wa s   ev alu ated   th r o u g h   f ield   test s   co n d u cted   o u td o o r s   o n   s u n n y   d ay s .   T h test s   in clu d ed   th r ee   v alid atio n   co n d itio n s u n s h ad e d   ( p atter n   1 ) ,   s h ad ed   at  PV  m o d u le  1   ( p atter n   2 ) ,   an d   s h a d ed   at  PV  m o d u le  2   ( p atter n   3 ) ,   as  illu s tr ated   in   Fig u r 1 8 .   T h MPP t r ac k ed   b y   b o th   m eth o d s   wer r ec o r d ed   f r o m   7   AM   to   7   PM ,   as sh o wn   in   Fig u r 1 9 .   T h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  16 ,   No .   2 J u n e   20 25 :   1 1 7 4 - 1183   1180   h ig h est  p o wer   tr ac k ed   b y   SP - ANN  f o r   p atter n s   1 ,   2 ,   an d   3   was  4 . 3 5   W ,   3 . 8   W ,   an d   3 . 7 3   W ,   r esp ec tiv ely .   I n   co n tr ast,  th h ig h est  p o wer   tr ac k ed   b y   SM - ANN  f o r   th s am p atter n s   wa s   3 . 8 8 W ,   2 . 7 7   W ,   an d   2 . 9 6   W ,   r esp ec tiv ely .   T h e   o v er all  r esu l ts   in d icate   th at  th e   SP - ANN  b ased   MPPT  is   m o r e f f icien t h an   th e   SM - ANN  b ased   MPPT.           ( a)   ( b )     Fig u r 13.   T r ain in g   r eg r ess io n   p lo t o f   ( a)   SP - ANN  an d   ( b )   S M - ANN  f o r   th s im u latio n   m o d el           ( a)   ( b )     Fig u r 1 4 .   Valid atio n   r e g r ess io n   p lo o f   ( a )   SP - ANN  an d   ( b )   SM - ANN  f o r   th s im u latio n   m o d el           ( a)   ( b )     Fig u r 1 5 .   MSE   p lo t o f   ( a)   SP - ANN  tr ain in g   an d   ( b )   SM - ANN  tr ain in g           ( a)   ( b )     Fig u r 1 6 .   T r ain in g   r eg r ess io n   p lo t o f   ( a)   SP - ANN  an d   ( b )   S M - ANN  f o r   th h a r d war m o d el   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       S o ft p lu s   fu n ctio n   tr a in ed   a r tifi cia l n eu r a l n etw o r b a s ed   ma ximu p o w er     ( Lio n g   Ha n   Wen )   1181       ( a)   ( b )     Fig u r 1 7 .   Valid atio n   r e g r ess io n   p lo o f   ( a )   SP - ANN  an d   ( b )   SM - ANN  f o r   th h ar d war m o d el             ( a)   ( b )   ( c)     Fig u r 1 8 .   T est s etu p   to   s im u l ate  ( a)   p atter n   1 ,   ( b )   p atter n   2 ,   an d   ( c)   p atter n   3   s h ad in g   co n d itio n s           ( a)   ( b )     ( c)     Fig u r 1 9 .   SP - ANN  an d   SM - ANN  b ased   MPPT  f o r   ( a)   p att er n   1 ,   ( b )   p atter n   2 ,   an d   ( c)   p at ter n   3       5.   CO NCLU SI O N   I n   th is   p a p er ,   s o f t   p lu s   f u n c tio n   tr ain ed   ANN - b ased   ( SP - ANN)   MPPT  is   p r o p o s ed .   T h p r o p o s ed   m eth o d   is   co m p ar e d   with   s ig m o id   f u n ctio n   tr ain ed   ANN - b ased   ( SM - ANN)   MPPT  b y   u s in g   s im u latio n   an d   ex p er im en tal   v alid atio n .   T h e   p r o p o s ed   p h o to v o ltaic  s y s tem   co n s is ts   o f   two   s er ies  co n n ec ted   PV  m o d u les,  a   MPPT  co n tr o ller ,   b o o s DC /D C   co n v er ter ,   an d   r esis tiv lo ad .   Ar d u in o   Me g 2 5 6 0   is   u s ed   as  MPPT  co n tr o ller .   B ased   o n   th p e r f o r m an ce   r e s u lts ,   it  h as  b ee n   id en tifie d   th at  SP - ANN  MPPT  h as  b etter   m ea n   s q u a r er r o r   ( MSE )   an d   lin ea r   r eg r ess io n   if   co m p ar ed   with   SM - ANN  MP PT.   B esid es,  S P - ANN  MP PT  d em o n s tr ates  b etter   p er f o r m an ce   th a n   SM - ANN  MPPT  in   f ield   test .   T h f u tu r e   wo r k   will  f o cu s   o n   v alid ate  t h p r o p o s ed   m eth o d   with   d if f er en k in d s   o f   lo ad .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  16 ,   No .   2 J u n e   20 25 :   1 1 7 4 - 1183   1182   ACK NO WL E DG E M E NT S   T h is   wo r k   was  ex ec u ted   with   th h elp   o f   f in a n cial  an d   r eso u r ce s   av ailab le  at  E lectr ical,   E lectr o n ics  an d   Au to m atio n   Sectio n ,   Ma la y s ian   Sp an is h   I n s titu te,   Un iv e r s iti Ku ala  L u m p u r .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al   u s es  th C o n t r ib u to r   R o les  T a x o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize   in d iv i d u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   L io n g   Han   W en                               Mo h d   R ez al  Mo h am e d                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h d ata  g en er ate d   an d   an al y z ed   d u r in g   th cu r r en s tu d y   ar n o p u b licly   a v ailab le  d u to   in s titu tio n al   r estrictio n s   b u t a r av ailab le  f r o m   th co r r esp o n d in g   a u th o r   u p o n   r ea s o n ab le  r e q u est.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   M .   M .   A .   A w a n ,   M .   Y .   Ja v e d ,   A .   B .   A sg h a r ,   a n d   K .   E j sm o n t ,   P e r f o r ma n c e   o p t i m i z a t i o n   o f   a   t e n   c h e c k   M P P a l g o r i t h f o r   a n   o f f - g r i d   s o l a r   p h o t o v o l t a i c   sy s t e m,”   E n e r g i e s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   6 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 5 0 6 2 1 0 4 .   [ 2 ]   M .   S a r v i   a n d   A .   A z a d i a n ,   A   c o m p r e h e n s i v e   r e v i e w   a n d   c l a ss i f i e d   c o m p a r i so n   o f   M P P a l g o r i t h ms  i n   P V   sy st e ms,   En e rg y   S y s t e m s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   2 ,   p p .   2 8 1 3 2 0 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 2 6 6 7 - 0 2 1 - 0 0 4 2 7 - x.   [ 3 ]   G .   A .   R a i k e r ,   U .   Lo g a n a t h a n ,   a n d   S .   B .   R e d d y ,   C u r r e n t   c o n t r o l   o f   b o o st   c o n v e r t e r   f o r   P V   i n t e r f a c e   w i t h   m o m e n t u m - b a s e d   p e r t u r b   a n d   o b s e r v e   M P P T,   I E EE  T r a n sa c t i o n o n   I n d u st r y   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   5 7 ,   n o .   4 ,   p p .   4 0 7 1 4 0 7 9 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 2 1 . 3 0 8 1 5 1 9 .   [ 4 ]   C .   G o n z a l e z - C a st a n o ,   C .   R e s t r e p o ,   S .   K o u r o ,   a n d   J.  R o d r i g u e z ,   M P P a l g o r i t h b a s e d   o n   a r t i f i c i a l   b e e   c o l o n y   f o r   P V   S y st e m,”   I EEE  A c c e ss ,   v o l .   9 ,   p p .   4 3 1 2 1 4 3 1 3 3 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 1 . 3 0 6 6 2 8 1 .   [ 5 ]   M .   N .   I .   Ja mal u d i n   e t   a l . ,   A n   e f f e c t i v e   s a l p   sw a r b a s e d   M P P f o r   p h o t o v o l t a i c   s y s t e ms   u n d e r   d y n a mi c   a n d   p a r t i a l   s h a d i n g   c o n d i t i o n s ,   I E E Ac c e ss ,   v o l .   9 ,   p p .   3 4 5 7 0 3 4 5 8 9 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 1 . 3 0 6 0 4 3 1 .   [ 6 ]   M .   F .   J a l i l ,   S .   K h a t o o n ,   I .   N a si r u d d i n ,   a n d   R .   C .   B a n s a l ,   R e v i e w   o f   P V   a r r a y   mo d e l l i n g ,   c o n f i g u r a t i o n   a n d   M P P t e c h n i q u e s,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   M o d e l l i n g   a n d   S i m u l a t i o n ,   v o l .   4 2 ,   n o .   4 ,   p p .   5 3 3 5 5 0 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 2 2 8 6 2 0 3 . 2 0 2 1 . 1 9 3 8 8 1 0 .   [ 7 ]   H .   A b i d i ,   L.   S i d h o m,  a n d   I .   C h i h i ,   S y st e ma t i c   l i t e r a t u r e   r e v i e w   a n d   b e n c h mark i n g   f o r   p h o t o v o l t a i c   M P P Te c h n i q u e s,   E n e r g i e s v o l .   1 6 ,   n o .   8 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 6 0 8 3 5 0 9 .   [ 8 ]   E.   S .   W i r a t e r u n a   a n d   A .   F .   A .   M i l l e n i a ,   D e s i g n   o f   M P P P V   u si n g   P a r t i c l e   sw a r m   o p t i mi z a t i o n   a l g o r i t h u n d e r   p a r t i a l   s h a d i n g   c o n d i t i o n ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   &   R o b o t i c ( I J AI R) ,   v o l .   4 ,   n o .   1 ,   p p .   2 4 3 0 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 2 5 1 3 9 / i j a i r . v 4 i 1 . 4 3 2 7 .   [ 9 ]   M .   F a t h i   a n d   J.  A .   P a r i a n ,   I n t e l l i g e n t   M P P T   f o r   p h o t o v o l t a i c   p a n e l u si n g   a   n o v e l   f u z z y   l o g i c   a n d   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k s   b a s e d   o n   e v o l u t i o n a r y   a l g o r i t h ms,   E n e r g y   Re p o r t s ,   v o l .   7 ,   p p .   1 3 3 8 1 3 4 8 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e g y r . 2 0 2 1 . 0 2 . 0 5 1 .   [ 1 0 ]   M .   F .   El - K h a t i b   a n d   E .   A .   A n e r ,   Ef f i c i e n t   M P P c o n t r o l   f o r   a   p h o t o v o l t a i c   s y st e u s i n g   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k s ,   ERU   Re s e a rc h   J o u rn a l ,   v o l .   2 ,   n o .   3 ,   p p .   3 8 5 3 9 8 ,   M a y   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 2 1 6 0 8 / e r u r j . 2 0 2 3 . 3 0 1 3 6 4 .   [ 1 1 ]   M .   T .   H u ss a i n ,   A .   S a r w a r ,   M .   T a r i q ,   S .   U r o o j ,   A .   B a Q a i s,  a n d   M .   A .   H o ss a i n ,   A n   e v a l u a t i o n   o f   A N N   a l g o r i t h p e r f o r m a n c e   f o r   M P P e n e r g y   h a r v e s t i n g   i n   s o l a r   P V   S y st e ms,”   S u s t a i n a b i l i t y ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 4 ,   p .   1 1 1 4 4 ,   J u l .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / su 1 5 1 4 1 1 1 4 4 .   [ 1 2 ]   O .   I .   A b i o d u n   e t   a l . ,   C o m p r e h e n si v e   r e v i e w   o f   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k   a p p l i c a t i o n s t o   p a t t e r n   r e c o g n i t i o n ,   I EE Ac c e ss ,   v o l .   7 ,   p p .   1 5 8 8 2 0 1 5 8 8 4 6 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 9 . 2 9 4 5 5 4 5 .   [ 1 3 ]   T.   S z a n d a ł a ,   R e v i e w   a n d   c o mp a r i s o n   o f   c o m mo n l y   u s e d   a c t i v a t i o n   f u n c t i o n f o r   d e e p   n e u r a l   n e t w o r k s,”   S t u d i e s   i n   C o m p u t a t i o n a l   I n t e l l i g e n c e ,   v o l .   9 0 3 ,   p p .   2 0 3 2 2 4 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 9 8 1 - 15 - 5 4 9 5 - 7 _ 1 1 .   [ 1 4 ]   Y .   K o ç a k   a n d   G .   Ü st ü n d a ğ   Ş i r a y ,   N e w   a c t i v a t i o n   f u n c t i o n f o r   si n g l e   l a y e r   f e e d f o r w a r d   n e u r a l   n e t w o r k ,   E x p e rt   S y s t e m w i t h   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   1 6 4 ,   p .   1 1 3 9 7 7 ,   F e b .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e sw a . 2 0 2 0 . 1 1 3 9 7 7 .   [ 1 5 ]   K .   Et - T o r a b i   a n d   A .   M e s b a h i ,   M P P b a se d   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k   v e r s u s p e r t u b   & o b ser v e   f o r   p h o t o v o l t a i c   e n e r g y   c o n v e r s i o n   sy st e m ,   E 3 S   W e b   o f   C o n f e re n c e s ,   v o l .   3 3 6 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 5 1 / e 3 sc o n f / 2 0 2 2 3 3 6 0 0 0 4 4 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       S o ft p lu s   fu n ctio n   tr a in ed   a r tifi cia l n eu r a l n etw o r b a s ed   ma ximu p o w er     ( Lio n g   Ha n   Wen )   1183   [ 1 6 ]   I .   Jah a n ,   M .   F .   A h m e d ,   M .   O .   A l i ,   a n d   Y .   M .   J a n g ,   S e l f - g a t e d   r e c t i f i e d   l i n e a r   u n i t   f o r   p e r f o r ma n c e   i m p r o v e me n t   o f   d e e p   n e u r a l   n e t w o r k s,”   I C T   Ex p ress ,   v o l .   9 ,   n o .   3 ,   p p .   3 2 0 3 2 5 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i c t e . 2 0 2 1 . 1 2 . 0 1 2 .   [ 1 7 ]   X .   Li a o ,   T.   Zh o u ,   L.   Z h a n g ,   X .   H u ,   a n d   Y .   P e n g ,   A   me t h o d   f o r   c a l c u l a t i n g   t h e   d e r i v a t i v e   o f   a c t i v a t i o n   f u n c t i o n b a se d   o n   p i e c e w i se   l i n e a r   a p p r o x i ma t i o n ,   E l e c t r o n i c s ( S w i t zerl a n d ) ,   v o l .   1 2 ,   n o .   2 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e l e c t r o n i c s 1 2 0 2 0 2 6 7 .   [ 1 8 ]   F .   S a e e d ,   M .   H .   Y o u s u f ,   H .   A .   T a u q e e r ,   M .   R .   A k h t a r ,   Z.   A .   A b b a s ,   a n d   M .   H .   K h a n ,   P e r f o r m a n c e   b e n c h m a r k   o f   mu l t i - l a y e r   n e u r a l   n e t w o r k   b a se d   so l a r   M P P f o r   P V   a p p l i c a t i o n s,   i n   2 0 2 1   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Em e r g i n g   P o w e T e c h n o l o g i e s,  I C EPT  2 0 2 1 2 0 2 1 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C EPT5 1 7 0 6 . 2 0 2 1 . 9 4 3 5 5 8 3 .   [ 1 9 ]   A.   G .   A b d u l l a h ,   M .   S .   A z i z ,   a n d   B .   A .   H a mad ,   C o m p a r i so n   b e t w e e n   n e u r a l   n e t w o r k   a n d   P &O   m e t h o d   i n   o p t i m i z i n g   M P P T   c o n t r o l   f o r   p h o t o v o l t a i c   c e l l ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   El e c t ri c a l   a n d   C o m p u t e E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 0 ,   n o .   5 ,   p p .   5 0 8 3 5 0 9 2 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / I JEC E . V 1 0 I 5 . P P 5 0 8 3 - 5 0 9 2 .   [ 2 0 ]   M .   N .   A l i ,   K .   M a h mo u d ,   M .   L e h t o n e n ,   a n d   M .   M .   F .   D a r w i s h ,   P r o mi s i n g   m p p t   me t h o d c o m b i n i n g   me t a h e u r i s t i c ,   f u z z y - l o g i c   a n d   a n n   t e c h n i q u e s f o r   g r i d - c o n n e c t e d   p h o t o v o l t a i c ,   S e n s o rs ( S w i t z e rl a n d ) ,   v o l .   2 1 ,   n o .   4 ,   p p .   1 1 8 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 1 0 4 1 2 4 4 .   [ 2 1 ]   S .   A .   R i z z o ,   N .   S a l e r n o ,   G .   S c e l b a ,   a n d   A .   S c i a c c a ,   E n h a n c e d   h y b r i d   g l o b a l   M P P T   a l g o r i t h f o r   P V   sy st e ms  o p e r a t i n g   u n d e r   f a s t - c h a n g i n g   p a r t i a l   s h a d i n g   c o n d i 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   R e n e w a b l e   E n e r g y   Re se a r c h ,   v o l .   8 ,   n o .   1 ,   p p .   2 2 1 2 2 9 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 2 0 5 0 8 / i j r e r . v 8 i 1 . 6 7 0 4 . g 7 2 9 5 .   [ 2 2 ]   Y .   E.   A .   I d r i ss i ,   K .   A ss a l a o u ,   L.   El ma h n i ,   a n d   E.   A i t i a z ,   N e w   i m p r o v e d   M P P b a se d   o n   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k   a n d   P I   c o n t r o l l e r   f o r   p h o t o v o l t a i c   a p p l i c a t i o n s ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   P o w e E l e c t r o n i c s   a n d   D ri v e   S y s t e m s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   3 ,   p p .   1 7 9 1 1 8 0 1 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p e d s. v 1 3 . i 3 . p p 1 7 9 1 - 1 8 0 1 .   [ 2 3 ]   S .   R .   K i r a n ,   C .   H .   H .   B a s h a ,   V .   P .   S i n g h ,   C .   D h a n a m j a y u l u ,   B .   R .   P r u st y ,   a n d   B .   K h a n ,   R e d u c e d   S i mu l a t i v e   p e r f o r m a n c e   a n a l y s i s   o f   v a r i a b l e   st e p   s i z e   A N N   b a s e d   M P P t e c h n i q u e f o r   p a r t i a l l y   s h a d e d   s o l a r   P V   S y st e m s,”   I E EE  A c c e ss ,   v o l .   1 0 ,   p p .   4 8 8 7 5 4 8 8 8 9 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 1 7 2 3 2 2 .   [ 2 4 ]   R .   D i v y a s h a r o n   a n d   R .   N a r mat h a   B a n u ,   P e r f o r ma n c e   a ssessm e n t   o f   B o o s t ,   C u k   a n d   Z e t a   c o n v e r t e r   w i t h   n e u r a l   n e t w o r k   M P P i n   P V   s y s t e ms   f o r   v a r y i n g   w e a t h e r   p a t t e r n s,”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   En g i n e e ri n g   R e se a rc h   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   4 ,   p p .   9 2 0 ,   2 0 2 2 .   [ 2 5 ]   K .   K r i sh n a r a m,  T .   S .   P a d m a n a b h a n ,   F .   A l sa i f ,   a n d   S .   S e n t h i l k u mar,   P e r f o r man c e   o p t i mi z a t i o n   o f   i n t e r l e a v e d   b o o st   c o n v e r t e r   w i t h   A N N   su p p o r t e d   a d a p t a b l e   st e p p e d - sc a l e d   P &O   b a se d   M P P f o r   so l a r   p o w e r e d   a p p l i c a t i o n s,   S c i e n t i f i c   Re p o r t s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s4 1 5 9 8 - 0 2 4 - 5 8 8 5 2 - 8.   [ 2 6 ]   M .   Y ı l ma z   a n d   M .   C o r a p s i z ,   P S O   t r a i n i n g   n e u r a l   n e t w o r k   M P P w i t h   C U K   c o n v e r t e r   t o p o l o g y   f o r   st a n d - a l o n e   P V   sy st e ms  u n d e r   v a r y i n g   l o a d   a n d   c l i ma t i c   c o n d i t i o n s,   T ü rk   D o ğ a   v e   F e n   D e r g i s i ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 ,   p p .   8 8 9 7 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 4 6 8 1 0 / t d f d . 1 4 2 3 8 5 2 .   [ 2 7 ]   A .   S i n g h ,   S .   K u s h w a h a ,   M .   A l a r f a j ,   a n d   M .   S i n g h ,   C o mp r e h e n s i v e   o v e r v i e w   o f   b a c k p r o p a g a t i o n   a l g o r i t h f o r   d i g i t a l   i m a g e   d e n o i si n g ,   E l e c t r o n i c s   ( S w i t zerl a n d ) ,   v o l .   1 1 ,   n o .   1 0 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e l e c t r o n i c s 1 1 1 0 1 5 9 0 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Lio n g   H a n   We n           re c e iv e d   a   B . En g .   (Ho n s)  d e g re e   in   El e c tr o n ics   a n d   C o n tro l   S y ste m   En g i n e e rin g   fr o m   Li v e rp o o Jo h n   M o o re s   Un i v e rsity   in   2 0 0 5   a n d   a n   M . S c .   d e g re e   in   El e c tri c a a n d   El e c tro n ic  fro m   t h e   Un iv e rsity   o Bra d fo r d   in   2 0 1 3 .   He   is  c u rre n tl y   w o rk i n g   to wa rd   a   P h . D .   d e g re e   in   El e c tri c a a n d   El e c tro n ic  En g in e e rin g   a Un iv e rsiti   Ku a la  L u m p u r .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il l io n g h a n we n @g m a il . c o m .         Mo h d   Re z a M o h a m e d           is   a   se n io r   lec tu re in   El e c tri c a l,   El e c tro n ics   a n d   Au to m a ti o n   S e c ti o n   a t   th e   M a l a y sia n   S p a n is h   I n stit u te,   Un i v e rsiti   Ku a la   Lu m p u r,   Ku li m ,   Ke d a h ,   M a lay sia .   He   re c e iv e d   h is  B. En g . ,   M . S c . ,   a n d   P h . D.  d e g re e in   El e c tri c a a n d   E lec tro n ics   En g i n e e rin g   fro m   U n iv e rsiti   P u tr a   M a lay sia   a n d   U n iv e rsiti   S a in M a lay sia   in   2 0 0 2 ,   2 0 0 8 ,   a n d   2 0 1 9 ,   re sp e c ti v e ly .   His  re se a rc h   i n tere sts  in c lu d e   t h e   fiel d   o e lec t ric  m a c h in e s ,   o p ti m iza ti o n ,   e lec tro m a g n e ti c   a p p li c a ti o n s ,   e lec tri c   v e h icle s ,   p o we e lec tro n ics ,   a n d   m o to d ri v e s.  He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il m re z a l@u n ik l . e d u . m y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.