I nte rna t io na l J o urna l o f   I nfo rm a t ics a nd   Co m m un ica t io n T ec hn o lo g y   ( I J - I CT )   Vo l.  14 ,   No .   3 Dec em b er   20 25 ,   p p .   1 0 9 5 ~ 1 107   I SS N:  2252 - 8 7 7 6 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /iji ct . v14 i 3 . pp 1 0 9 5 - 1 107     1095       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ict. ia esco r e. co m   Adv a nced contro l  t echni ques  for pe rforma nce imp ro v ement of  a x ia l f lu x  ma chin es       K a lpa na   Anum a la ,   Ra m esh   B a bu   Velig a t la   D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c En g i n e e r i n g ,   JN TU ,   H y d e r a b a d ,     V a l l u r u p a l l i   N a g e sh w a r a   R a o   V i g n a n a   Jy o t h i   I n st i t u t e   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   Te c h n o l o g y   ( V N R V JI ET),  H y d e r a b a d ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   1 9 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Ma r   1 6 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   J u n   9 ,   2 0 2 5       Th e   to p o l o g ica a d v a n c e m e n ts  in   twin   r o to a x ial  flu x   i n d u c ti o n   m o to r s   (TRAx F IM s)  h a v e   sp u rre d   t h e   in tere st  in   p e rfo rm a n c e   o p ti m iz a ti o n   a n d   c o n tro stra teg ies   fo r   e lec tri c   v e h icle   (EV)  a p p li c a ti o n in   p a rti c u lar.  T h is   p a p e i n v e stig a tes   f o t h e   e n h a n c e d   p e rf o rm a n c e   o m u lt i - lev e in v e rters   (M LIs)  fe d   TRAx F IM s   wit h   d i ffe re n a d v a n c e d   c o n tr o tec h n i q u e s.  T h e   p e rfo rm a n c e   e v a lu a ti o n   is  d o n e   u n d e r   v a riab le   sp e e d   c o n d it i o n a c o n sta n t   to rq u e   a n d   v ice   v e rsa .   Th e   TR Ax F IM o ffe u n i q u e   a d v a n tag e li k e   h i g h   p o we d e n si ty ,   h i g h   e fficie n c y   a n d   m o st   su it a b le  fo EV   a p p l ic a ti o n s.  Th e   p e rfo rm a n c e   a n a ly sis  o M LIs   f e d   TRAx F IM   h a b e e n   c a rried   o u wit h   p ro p o rti o n a l - i n teg ra l   (P I),   f u z z y   c o n t ro ll e rs,   a n d   a rti ficia l   n e u ra n e two r k   (AN N)  c o n tro ll e rs.   Th e   P I   c o n tro ll e p ro v i d e a   c o n v e n ti o n a c o n tro l   a p p ro a c h ,   w h il e   th e   f u z z y   a n d   AN c o n tro ll e rs  se rv e   a a d v a n c e d   c o n tro l   stra teg ies .   Th e   i n teg ra ti o n   o M LIs  a n d   a d v a n c e d   c o n tr o tec h n i q u e with   TRAx F IM a ims   to   e n h a n c e   d y n a m ic  re sp o n se ,   sta b il it y   a n d   e ffici e n c y .   T h e   p ro p o se d   c o n tr o stra teg ies   a re   e v a lu a ted   th r o u g h   e x ten siv e   M ATLAB   sim u latio n a n d   t h e   p o te n ti a o M LIs  fe d   TRAx F I M is  e m p h a si z e d   fo EV   a p p li c a ti o n s.   K ey w o r d s :   ANN  co n tr o ller   Fu zz y   co n tr o ller   Mu lti - lev el  in v er ter   Pro p o r tio n al - in teg r al   T win   r o to r   ax ial  f lu x   in d u cti o n   m o to r     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 :   Kalp an a   An u m ala   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g in ee r i n g   Vallu r u p alli   Nag eswar R ao   Vig n an J y o th i I n s titu te  o f   E n g in ee r in g   a n d   T ec h n o l o g y   ( VNRVJ I E T ) ,   J NT U   Hy d er ab ad ,   I n d ia   E m ail: k alp an a. an u m ala1 0 @ g m ail. co m ,   an u m ala. k alp a n a@ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h r ap i d   ad v an ce m e n o f   e lectr ic  v eh icle  ( E V)   tech n o l o g y   h as  s p u r r e d   s ig n if ica n in ter est  in   o p tim izin g   elec tr ic   m o to r   d esi g n s   to   m ee t   th d em an d s   o f   m o d er n   tr an s p o r tatio n .   I n   th is   co n tex t,   th c h o ice   b etwe en   r ad ial  f lu x   in d u cti o n   m o to r s   ( R FIM s )   an d   ax ial   f l u x   in d u ctio n   m o to r s   ( AFI Ms)   h as  em er g ed   as  a   cr u cial  co n s id er atio n   f o r   E p r o p u ls io n   s y s tem s .   W h ile  R FIM s   h av tr ad itio n ally   b ee n   f av o r e d   f o r   th eir   s im p licity   an d   wid esp r ea d   u s e,   th e m er g e n ce   o f   a x ial  f lu x   d esig n s   p r esen ts   co m p ellin g   alter n ativ e   d u e   to   th eir   p o ten tial  f o r   h ig h er   p o w er   d en s ity   an d   ef f icie n cy .   On e   n o tab le  v ar ian o f   ax ial  f lu x   i n d u ctio n   m o to r s   is   th T R AFI M,   wh ich   o f f er s   u n iq u ad v a n tag es  in   ter m s   o f   co m p ac tn ess   an d   p er f o r m a n c e.   T h co m p a r is o n   b etwe en   R FIM s   an d   AFI Ms  u n d er s co r es  th e   im p o r tan ce   o f   u n d er s tan d i n g   th ei r   r esp ec tiv e   ch ar ac ter is tics   an d   p er f o r m an ce   attr ib u tes.  R FIM s   ty p ically   f ea tu r e   r a d ia ar r an g e m en o f   s tato r   a n d   r o to r   co m p o n e n ts ,   f ac ilit atin g   s im p ler   co n s tr u ctio n   an d   m ain ten an ce .   I n   c o n tr ast,  AFI Ms  ad o p co n f ig u r atio n   w h e r th e   m ag n etic  f lu x   f lo ws  p ar allel  t o   th e   ax is   o f   r o tatio n ,   r esu ltin g   in   m o r c o m p ac d esig n   a n d   p o ten tially   h ig h e r   p o wer   d en s ity .   T R AFI M,   s p ec ialized   v ar ia n o f   AFI Ms,  s tan d s   o u f o r   its   twin   r o to r   c o n f ig u r atio n ,   wh ich   f u r th er   e n h an ce s   its   p o wer   o u t p u t a n d   ef f icien cy .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l ,   Vo l.  14 ,   No .   3 Dec em b er   20 25 1 0 9 5 - 1 1 0 7   1096   C en tr al  to   th d ev elo p m en an d   o p tim izatio n   o f   T R AFI Ms  is   th p r o ce s s   o f   m o d elin g ,   wh ich   in v o lv es  ac cu r ately   ca p t u r in g   th m o to r ' s   d y n am ic  b e h av io r   an d   p er f o r m an ce   ch a r ac ter is tics .   B y   em p lo y in g   s o p h is ticated   m o d elin g   tech n iq u es,  r esear ch er s   ca n   g ain   i n s ig h ts   in to   th e   co m p lex   in t er ac tio n s   b etwe en   elec tr o m ag n etic  f ield s ,   m ec h an ical  co m p o n e n ts ,   an d   co n t r o s tr ateg ies  with in   th T R AFI s y s tem .   T h is   m o d elin g   p r o ce s s   s er v es  as  f o u n d atio n   f o r   d esig n   o p ti m izatio n ,   co n tr o l   alg o r ith m   d ev elo p m e n t,  a n d   p er f o r m an ce   ev alu atio n ,   u lti m ately   p av in g   th wa y   f o r   t h ad v an ce m en o f   T R AFI tech n o lo g y   in   th e   co n tex o f   EV   p r o p u ls io n .   Du al  r o to r   s y s tem s   r ep r esen r em ar k ab le  ad v a n ce m en in   en g in ee r in g ,   o f f er in g   in n o v ativ s o l u tio n s   to   v ar i ety   o f   c h allen g e s   ac r o s s   d iv e r s in d u s tr ies  [ 1 ] ,   [ 2 ] .   At  th e ir   co r e,   d u al  r o to r   s y s tem s   f ea tu r two   r o tatin g   co m p o n en ts   d esig n e d   to   wo r k   s y n er g is tically   in   ac h iev in g   s p ec if ic  task s   o r   f u n ctio n s .   T h ese  r o tatin g   co m p o n en ts ,   co m m o n ly   r ef e r r ed   t o   as  r o to r s ,   ca n   tak v ar io u s   f o r m s   d e p en d in g   o n   th ap p licatio n ,   r a n g in g   f r o m   b lad es  attac h ed   to   ce n t r al  h u b   in   av iatio n   to   t u r b in es  in   f lu id   d y n am ics   s y s tem s   an d   b ey o n d .   T h is   d u al - r o to r   c o n f ig u r atio n   h ar n ess es  th p o wer   o f   c o o r d in ated   m o tio n   to   e n h an c e   p er f o r m an ce ,   e f f icien cy ,   a n d   v er s atility   in   n u m er o u s   ap p licat io n s   [ 3 ] ,   [ 4 ] .   On p r o m in e n d o m ain   wh e r d u al  r o to r   s y s tem s   f in d   ex ten s iv ap p licatio n   is   in   th r ea lm   o f   av iatio n .   Helico p ter s   e q u ip p ed   with   tan d e m   o r   co ax ial   r o to r s   e x em p lify   th u tili za tio n   o f   d u al  r o to r   co n f ig u r atio n s   [ 5 ] ,   [ 6 ] B y   le v er ag in g   two   r o to r s   in s tead   o f   o n e,   th ese  air cr a f ca n   ac h ie v en h a n ce d   liftin g   ca p ac ity ,   s tab ilit y ,   a n d   m an eu v er ab ilit y ,   o f f er i n g   a d v an ta g es  o v er   tr ad itio n al  s in g le - r o to r   d esig n s   [ 7 ] ,   [ 8 ] .   T h e   twin   r o to r   ax ial  f lu x   m ac h i n es  h av in g   lar g e r   d iam eter s   o f f er   an   attr ac tiv alter n ati v f o r   win d   e n er g y   co n v er s io n   s y s tem   [ 9 ] .   Fu r th e r m o r e,   u n m a n n ed   ae r ial  v eh ic les   ( UAVs )   an d   d r o n es  f r eq u en tly   em p lo y   d u al  r o to r   s etu p s   to   im p r o v c o n tr o l,  ag ilit y ,   an d   p ay l o ad   ca p ac ity ,   d em o n s tr atin g   th ad ap tab ilit y   an d   ef f ec tiv en ess   o f   th is   co n f ig u r a tio n   ac r o s s   v ar io u s   ae r o s p ac ap p licatio n s .   Mo r eo v er ,   d u al  r o to r   s y s tem s   p lay   a   s ig n if ican r o le  in   r en ewa b le  en er g y   an d   in d u s tr ial  m ac h in er y   s ec to r s .   I n   th r en ewa b le  en er g y   s ec to r ,   win d   tu r b in es  f ea tu r in g   d u al  r o to r s   h av g ain ed   p r o m in e n ce   d u to   th eir   ab ilit y   to   ca p tu r m o r win d   en er g y   an d   in cr ea s ef f icien cy   co m p a r e d   to   s in g le - r o to r   d esig n s   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   Ad d itio n ally ,   in   in d u s tr ial  m ac h in er y   ap p licatio n s   s u ch   as  m ix er s ,   b len d er s ,   a n d   ag itato r s ,   d u al  r o to r   co n f i g u r atio n s   en s u r e   th o r o u g h   m ix in g   an d   b len d in g   o f   m ater ials ,   en h an cin g   p r o d u ctiv ity   an d   q u ality   in   s ec to r s   s u ch   as   ch em ical  p r o ce s s in g ,   f o o d   p r o d u ctio n ,   an d   p h ar m ac eu ti ca m an u f ac tu r in g .   T h v e r s atility   an d   p er f o r m an ce   b en e f i ts   o f f er ed   b y   d u al  r o to r   s y s tem s   u n d er s co r th ei r   i m p o r t a n c e   i n   s h a p i n g   t h la n d s c a p e   o f   m o d e r n   e n g i n e e r in g   a n d   i n n o v a t i o n   a c r o s s   m u lt i p l e   i n d u s t r ie s   [ 1 2 ] ,   [ 1 3 ] .   T h q u est  f o r   en h a n cin g   th p er f o r m an ce   an d   co n t r o o f   e lectr ic  m o to r s   h as  b ee n   d r i v in g   f o r ce   b eh in d   tech n o l o g ical  ad v an c em en ts   in   v ar i o u s   in d u s tr ies  [ 1 4 ] ,   [ 1 5 ] .   On e   s u ch   a r e o f   f o cu s   is   th e   o p tim izatio n   o f   twin   r o t o r   ax i al  f lu x   in d u ctio n   m o to r s   ( T R Ax FIM s ) ,   wh ich   h av g ar n er e d   in cr ea s in g   in ter est  d u to   th eir   u n iq u ch ar ac ter i s tics   an d   p o ten tial  ap p licatio n s .   T R Ax FIM s ,   wi th   th eir   co m p ac d esig n ,   h ig h   p o wer   d en s ity ,   an d   ef f icien c y ,   o f f er   p r o m is in g   s o lu tio n s   f o r   d iv er s in d u s tr ial  task s .   Ho wev er ,   ac h iev in g   o p tim al  p er f o r m a n ce   an d   p r ec is co n tr o in   T R Ax FIM s   p r es en ts   ch allen g es  o win g   t o   th eir   co m p lex   d y n am ics   an d   n o n lin ea r   ch ar ac ter is tics   [ 1 6 ] ,   [ 1 7 ] .   T o   a d d r ess   th e s ch allen g es  an d   u n lo c k   th f u ll  p o ten tial  o f   T R Ax FIM s ,   r esear ch er s   an d   en g in ee r s   h av tu r n ed   to   in n o v ativ s tr ateg ies  an d   tech n o lo g ies.  Mu lti - lev el  in v er ter s   ( ML I s )   em er g as  p r o m is in g   s o lu tio n   to   en h a n ce   m o to r   co n tr o p r ec is io n   an d   ef f icien cy .   ML I s   en ab le  th s y n th esis   o f   o u tp u v o ltag wav ef o r m s   with   m u ltip le  v o ltag lev els,  lead in g   to   s m o o th er   o p er atio n ,   r ed u ce d   h ar m o n ic  d is to r tio n ,   an d   im p r o v ed   ef f icien cy .   B y   lev er ag in g   ML I s ,   it  b ec o m es  p o s s ib le  to   ac h iev e   f in e r   co n tr o o v er   m o to r   s p ee d ,   to r q u e,   a n d   o v er all  p er f o r m an ce ,   th er eb y   m ax im izin g   th ca p ab ilit ies  o f   T R Ax FIM s   in   v ar io u s   in d u s t r ial  ap p licatio n s   [ 1 8 ] ,   [ 1 9 ] .   T h in teg r atio n   o f   ad v an ce d   co n tr o tech n iq u es  o f f er s   p at h way   to   f u r th er   en h an ce   th p er f o r m an ce   a n d   v e r s atility   o f   T R Ax FIM s   [ 2 0 ]   I n   win d   tu r b in e   s y s tem s   ( W T Ss ) d ir ec p o wer   c o n tr o ( DP C )   is   em p lo y e d   to   co n tr o l   th d o u b ly - f ed   in d u ctio n   g e n er ato r s   ( DFI G' s )   en er g y   [ 2 1 ] .   I n   o r d er   to   e x am in th n o n lin ea r   b eh a v i o r   o f   d u al - r o to r   b ea r in g - ca s in g   f r am ewo r k ,   th i s   r esear ch   p r o p o s es  an   alter ed   v er s io n   o f   th HB - AFT  ap p r o ac h   [ 2 2 ] .   W ith   2 8 4   lev els  o f   f r ee d o m ,   th eq u atio n s   f o r   m o tio n   o f   d u al - r o to r   b ea r in g - ca s in g   s tr u ct u r ex p o s ed   to   th u n eq u al  s tim u latio n   o f   th two   r o to r s   ar d ev elo p ed .   I n   an   ae r o   en g in e   d u al - r o to r   s tr u ctu r e,   in ter - s h af r u b - im p ac t,  o r   th r u b - i m p ac am o n g   two   r o to r s ,   co u ld   tr a n s p ir e.   T h is   r es ea r ch   is   th in itial  ef f o r t o   s tu d y   th i n ter - s h af t   r u b - im p ac n o n lin ea r   d y n a m ics  o f   d u al - r o to r   s y s tem s   [ 2 3 ] .   B y   tak i n g   in t o   ac co u n th in ter - s h af f r ictio n   ac tio n s ,   th d y n am ic  m o d e ls   o f   co m p licated   d u al - r o to r   s y s tem   is   co n s tr u cted   u tili zin g   th th r ee - d im en s io n al   ( 3D )   f in ite  m ater ial  co m p o n e n ap p r o ac h .   T h wo r k   t h at  is   b ein g   g iv e n   ass ess es  an d   en h an ce s   th ef f icien cy   o f   d u al - r o to r   t u r b in es  th at  ar m o u n ted   i n s id o f   d esig n e d   d u cts  [ 2 4 ] .   C o m p ar i n g   d u a l - r o to r   win d   tu r b in e   ( DR W T )   an d   s in g le - r o to r   win d   tu r b in e   ( SR W T ) ,   th im p ac o f   v ar io u s   o p e r atin g   cir c u m s tan ce s   o n   th e   r ec o v er e d   en er g y   was  co n tr a s ted .   T h ese  co n d itio n s   o f   o p e r atio n ,   wh ich   we r ass e s s ed   u s in g   th m u ltip le - v ar iate  s tatis tical  ap p r o ac h   b a s ed   o n   r esp o n s s u r f ac es,   in v o lv th e   k i n d   o f   DR W T   s et  u p   in   th e   d u ct' s   th r o a t   p o r tio n ,   th e   s ep ar atio n   am o n g   tu r b in e' s   two   r o to r s ,   an d   th o v er all   f lo s p ee d   with in   th d u ct  t h r o at.   T h is   wo r k   in v esti g ates  d u al - r o to r   b ea r in g - c o u p li n g   m is alig n ed   s y s tem s   with   b lad e - ca s in g   f r ictio n   u s in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l   I SS N: 2252 - 8 7 7 6       A d va n ce d   co n tr o l te ch n iq u es f o r   p erfo r ma n ce   imp r o ve men t o f a xia l flu ma c h in es   ( K a lp a n a   A n u ma la )   1097   co m p u tatio n al   m o d ellin g   an d   m ea s u r em en ts   f r o m   ex p er im e n ts   to   u n v eil  th n o n lin ea r   v ib r atio n   f ea tu r es  o f   a   r ea l d u al - r o to r   ae r o   tu r b in wi th   th is   f r ictio n   [ 2 5 ] .   T h k ey   c o n tr ib u tio n s   o f   th a r ticle  is ,     P e r f o r m a n c e   e v a l u at i o n   t h r o u g h   M A T L AB   s i m u l at i o n s   u n d e r   v a r i a b l e   s p e e d   c o n d i ti o n s   w h ile   m a i n t a i n i n g   c o n s t a n t   t o r q u e   a n d   v i c e   v e r s a ,   p r o v i d i n g   i n s i g h t s   i n t o   t h e   d y n a m i c   b e h a v i o r   o f   T R A x F I Ms .       Ad d r ess in g   ch allen g es  in   o p tim izin g   T R Ax FIM s '   p er f o r m an ce   a n d   co n tr o d u t o   t h eir   co m p le x   d y n am ics an d   n o n lin ea r   ch a r a cter is tics .       I n v esti g atio n   o f   th r e ad v a n c ed   co n tr o s tr ateg ies  p r o p o r ti o n al - in teg r al   ( PI) ,   f u zz y ,   an d   a rti ficia n e u ra l   n e two rk   ( ANN)   c o n tr o ller s   f o r   im p r o v e d   d y n am ic  r esp o n s a n d   r o b u s tn ess .     I n teg r atio n   o f   ML I s   an d   a d v an ce d   co n tr o tech n iq u es  aim in g   to   en h an ce   ef f icien c y ,   s tab ilit y ,   an d   r esp o n s s p ee d   o f   T R Ax FIM s .   T h p ap e r   is   o r g a n ized   as  f o ll o ws p r o b lem   s tatem en is   p r e s en ted   in   s ec tio n   2   a n d   s ec tio n   3 .   Sectio n   4   an d   5   g iv es th m eth o d o lo g y   an d   r es u lts   an d   d is cu s s io n .   Sectio n   6   co n clu d es th a r ticle.       2.   P RO B L E M   ST A T E M E NT   T h ex is tin g   m eth o d s   f o r   o p tim izin g   p er f o r m an ce   an d   co n tr o s tr ateg ies  o f   T R Ax FIM s   in   E V   ap p licatio n s   f ac lim itatio n s   d u to   th c o m p le x   d y n am ic s   an d   n o n lin ea r   ch a r ac ter is tics   o f   th ese  m o to r s .   W h ile  T R Ax FIM s   o f f er   h ig h   p o wer   d en s ity   an d   ef f icien c y ,   ac h iev in g   o p tim al  p e r f o r m an ce   an d   c o n tr o l   r em ain s   ch allen g i n g .   T h er e f o r e,   th is   s tu d y   aim s   to   ad d r e s s   th ese  lim itatio n s   b y   in v esti g atin g   en h an ce d   p er f o r m an ce   a n d   co n tr o s tr at eg ies  u tili zin g   ML I s   a n d   a d v a n ce d   c o n tr o l   tech n iq u es.  T h e   p r o p o s ed   ap p r o ac h   in teg r ates  ML I s   to   en h an ce   m o to r   c o n tr o l   p r ec is io n   an d   e f f i cien cy ,   wh ile   also   e x p lo r in g   t h ef f e ctiv en ess   o f   th r ee   ad v an ce d   co n tr o s tr ateg ies  PI,   f u zz y ,   an d   ANN  co n tr o ller s .   Un lik co n v e n tio n al  m eth o d s ,   th ese  ad v an ce d   c o n tr o s tr ateg ies  o f f er   im p r o v ed   d y n am ic  r esp o n s an d   r o b u s tn ess ,   allo win g   f o r   m o r ef f icien a n d   r eliab le  elec tr ic  m o to r   s y s tem s .   T h r o u g h   ex ten s iv MA T L AB   s im u latio n s   u n d er   v ar iab l s p ee d   co n d itio n s ,   th ef f ec t iv en ess   o f   th p r o p o s ed   s tr ateg ies  is   ev alu ated aim in g   to   d em o n s tr ate  im p r o v ed   m o t o r   co n tr o l   p r ec is io n ,   r ed u ce d   e n er g y   co n s u m p tio n ,   an d   en h an ce d   d y n a m ic  r esp o n s e.   T h u s ,   b y   a d d r es s in g   th lim itatio n s   o f   ex is tin g   m eth o d s   an d   lev er ag in g   ad v a n ce d   co n t r o tech n iq u es,  th is   s tu d y   s ee k s   to   p av th way   f o r   o p tim izin g   th e   p er f o r m a n ce   o f   T R Ax FIM s   in   EV   ap p licatio n s ,   lead in g   t o   m o r ef f icien t   a n d   r eliab le  elec tr ic   m o to r   s y s tem s   [ 2 6 ] .       3.   P RO P O SE CO NT RO L   S T RAT E G I E S F O T RAx F I M s   U T I L I Z I NG   M L I s   T h m eth o d o lo g y   en c o m p a s s es  co m p r eh en s iv ex p lo r atio n   o f   v ar i o u s   elec tr ic  m o to r   co n f ig u r atio n s   an d   c o n tr o tech n iq u es  to   o p tim ize  th p er f o r m an ce   o f   T R Ax FIM s   in   EV   ap p licatio n s .   I t   in clu d es  th e   in v esti g atio n   o f   s in g le  s tato r   in d u ctio n   m o t o r s ,   b o th   a x ial  an d   r a d ial  ty p e,   as  well  as   th e   s p ec ialized   d u al  r o to r   s in g le  s tato r   I co n f ig u r atio n ,   aim i n g   to   u n d er s tan d   th eir   o p er atio n al  p r in cip les  an d   p er f o r m an ce   ch ar ac ter is tics .   Ad d itio n ally ,   th s tu d y   d elv e s   in to   th u tili za tio n   o f   ML I s   to   en h an ce   m o to r   co n tr o p r ec is io n   an d   e f f icien cy .   Fu r th e r m o r e,   ad v a n ce d   co n tr o s tr ateg ies  s u ch   as  PI,   f u zz y ,   a n d   ANN   co n tr o ller s   ar e x p lo r e d   to   i m p r o v d y n a m ic  r esp o n s an d   r o b u s tn ess .   B y   in teg r atin g   th e s m eth o d o lo g ies,  th r esear ch   aim s   to   d ev elo p   c o m p r eh e n s iv in s ig h ts   in to   t h o p tim izatio n   o f   T R Ax FIM   p er f o r m a n ce ,   p a v in g   th way   f o r   m o r e   ef f icien t a n d   r eliab le  elec tr ic  m o to r   s y s tem s   in   EV   ap p licatio n s .     3 . 1 .     T win  ro t o a x ia l f lux   IM   T h T R Ax FIM   is   s p ec ialized   co n f i g u r atio n   d esig n e d   to   e n h an ce   m o t o r   p e r f o r m an ce   a n d   ef f icien cy   b y   u tili zin g   two   r o to r s   with in   s in g le  s ta to r   ass em b ly .   I n   th is   u n iq u d esig n ,   co m m o n   s tato r   is   s h ar ed   b y   two   s ep ar ate  r o to r   ass em b lies ,   ea ch   p o s itio n ed   o n   o p p o s ite  s id es  o f   th s tato r .   W h en   alter n atin g   cu r r en is   s u p p lied   to   th s tato r   win d in g s ,   it  cr ea tes  r o tatin g   m a g n etic  f ield   with in   t h m o to r ,   as  in   co n v en tio n al  s in g le - r o to r   in d u ctio n   m o to r s .   Ho wev er ,   in   T R Ax FIM s ,   th p r esen ce   o f   two   r o to r s   in tr o d u ce s   ad d itio n al  c o m p lex ities   to   th m o to r   o p er atio n .   B o th   r o to r s   ar s u b je ct  to   th r o tatin g   m ag n etic  f ie ld   p r o d u ce d   b y   th e   s tato r ,   lead in g   to   th e   in d u ctio n   o f   cu r r en ts   i n   th eir   r esp ec ti v co n d u cto r s .   As  a   r esu lt,  ea ch   r o to r   ex p e r ien ce s   elec tr o m ag n etic  f o r ce s   th at  p r o d u ce   to r q u e,   ca u s in g   th em   to   r o tate  in   o p p o s ite  d ir ec tio n s .   T h co m b in ed   r o tatio n al  m o tio n   o f   th two   r o to r s   p r o v id es  e n h an ce d   to r q u o u tp u a n d   m ec h an ical  p o wer   co m p ar ed   to   s in g le - r o to r   i n d u ctio n   m o to r s .   T h e   u t i l i z at i o n   o f   d u a l   r o t o r s   i n   a   s i n g l e   s t at o r   c o n f i g u r a t io n   a l l o w s   f o r   i n c r e a s e d   p o we r   d e n s i t y ,   i m p r o v e d   e f f i c i e n c y ,   a n d   e n h a n c e d   p e r f o r m a n c e   i n   T R A x F I M s .   B y   d i s t r i b u t i n g   t h e   t o r q u p r o d u c t i o n   b e t w e e n   t w o   r o t o r s ,   DR I M s   c a n   a c h ie v h i g h e r   t o r q u e - to - w e i g h t   r at i o s   a n d   s m o o t h e r   o p e r a t i o n ,   m a k i n g   t h e m   s u it a b l e   f o r   a p p l i c a t i o n s   r e q u i r i n g   h i g h   to r q u e   o u t p u t   a n d   p r e c i s c o n t r o l .   A d d i t i o n al l y ,   t h d u a l - r o t o r   d e s i g n   o f f e r s   r e d u n d a n c y   a n d   f a u l t   t o l e r a n c e,   a s   t h e   m o t o r   c a n   c o n ti n u e   t o   o p e r a t e   e v e n   i f   o n e   r o t o r   e x p e r i en c e s   f a i l u r e .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l ,   Vo l.  14 ,   No .   3 Dec em b er   20 25 1 0 9 5 - 1 1 0 7   1098   3 . 2 .     M ulti - lev el   inv er t er   ML I s   p lay   a   cr u cial   r o le  i n   en h an cin g   m o to r   co n tr o l b y   p r o v id in g   a   m o r e   r ef i n ed   a n d   p r ec i s v o ltag e   m o d u latio n   co m p a r ed   to   tr a d it io n al  in v er ter s .   B y   s y n t h esizin g   o u tp u t v o ltag wa v ef o r m s   with   m u ltip le  lev els,  ML I s   en ab le  s m o o th er   tr an s itio n s   b etwe en   v o ltag s tates,  r e s u ltin g   in   r e d u ce d   h ar m o n ic  d is to r tio n   an d   im p r o v e d   p o wer   q u ality .   T h is   f in er   c o n tr o l   o v er   v o ltag m o d u latio n   allo ws  f o r   o p tim ized   en er g y   u tili za tio n ,   en h an ce d   d y n a m ic  r esp o n s e,   an d   in cr ea s ed   ef f icien cy   in   m o to r   o p e r atio n .   Ad d itio n ally ,   ML I s   o f f er   g r ea ter   f lex ib ilit y   in   ad ju s tin g   m o to r   s p ee d   an d   to r q u ac r o s s   v ar io u s   o p er atin g   co n d itio n s ,   m ak i n g   th em   in v alu a b le  f o r   ac h iev in g   s u p er i o r   p er f o r m an ce   an d   r esp o n s iv en ess   in   i n d u s tr ial  ap p licatio n s .   ML I s   s tan d   as  a   p r o m is in g   s o lu tio n   to   au g m en m o to r   c o n tr o p r ec is io n   an d   ef f icien cy   in   th co n tex o f   T R Ax F I Ms.  ML I s   o f f er   s ig n if ican ad v an ce m en t   o v er   tr ad itio n al   in v e r ter s   b y   s y n t h esizin g   o u tp u v o ltag e   wav ef o r m s   with   m u ltip le  v o ltag lev els,  lead i n g   to   s m o o th er   o p er atio n   an d   r ed u ce d   h ar m o n ic  d is to r tio n .   I n   th e   r ea l m   o f   T R Ax FIM s ,   wh er p r ec is co n tr o l o f   m o to r   s p ee d   an d   to r q u is   p ar am o u n t,  th in teg r atio n   o f   ML I s   o p en s   u p   n ew  av en u es   f o r   en h an cin g   p er f o r m a n ce   an d   r esp o n s iv en ess .   T ab le  1   s h o ws th s witch in g   tab le  f o r   ML I .       T ab le  1 .   Switch in g   tab le  f o r   ML I   S . N O   O / P   v o l t a g e   l e v e l     C u r r e n t   d i r e c t i o n   1   2   3   4   5   6   7   1   5 V d c   Ln - S3 - V d c 3 - V d c 1 - S4 - C - S7 - Lp   0   0   1   1   0   0   1   2   4 V d c   Ln - S3 - V d c 3 - V d c 1 - S4 - S6 - Lp   0   0   1   1   0   1   0   3   3 V d c   Ln - S2 - V d c 1 - S4 - C - S7 - Lp   0   1   0   1   0   0   1   4   2 V d c   Ln - S2 - V d c 1 - S4 - S6 - Lp   0   1   0   1   0   1   0   5   V d c   Ln - S1 - S4 - C - S7 - Lp   1   0   0   1   0   0   1   6   0   Ln - S1 - S4 - S6 - Lp   1   0   0   1   0   1   0   7   - V d c   Ln - S3 - S5 - C - S6 - Lp   0   0   1   0   1   1   0   8   - 2 V d c   Ln - S2 - V d c 3 - S5 - S7 - Lp   0   1   0   0   1   0   1   9   - 3 V d c   Ln - S2 - V d c 3 - S5 - C - S6 - Lp   0   1   0   0   1   1   0   10   - 4 V d c   Ln - S1 - V d c 1 - V d c 3 - S5 - S7 - Lp   1   0   0   0   1   0   1   11   - 5 V d c   Ln - S1 - V d c 1 - V d c 3 - S5 - C - S6 - Lp   1   0   0   0   1   1   0       T h e   u t i l iz a t i o n   o f   M L I s   i n   T R A x F I M s   e n a b l es   f i n e r   c o n t r o l   o v e r   m o t o r   o p e r a ti o n ,   a ll o w i n g   f o r   o p t i m i z e d   e n e r g y   u ti l i z at i o n   an d   i m p r o v e d   d y n a m i c   r e s p o n s e .   B y   g e n e r at i n g   o u t p u t   v o l tag e   w a v e f o r m s   w i t h   m u l t i p l e   l e v e ls ,   M L I s   f a c i l it a te   s m o o t h e r   t r a n s i ti o n s   b e t w e en   v o l t a g e   s t a t es ,   m i n i m i z i n g   v o l t a g e   d i s t o r ti o n   a n d   r e d u c i n g   e l e c t r o m a g n e t i c   i n t e r f e r e n c e .   T h e   i n v e r t e r   c i r c u i t   i s   d e p i c t e d   i n   F i g u r e   1 .   F i g u r e   2   s h o w s   a   t r i g g e r i n g   c i r c u i t   i n   a n   i n v e r t e r   p r o v i d e s   g a t e   p u l s es   t o   p o w e r   e l e c t r o n i c   s w i t c h es   a t   a p p r o p r i a t e   i n t e r v a ls .   I t   e n s u r e s   c o r r e c t   s w it c h i n g   s e q u e n c e   a n d   ti m i n g   f o r   c o n v e r t i n g   D C   t o   AC   o u t p u t   w i t h   d es i r e d   w a v e f o r m   a n d   f r e q u e n c y .             Fig u r 1 .   I n v er te r   cir cu it     Fig u r 2 .   T r ig g er i n g   cir cu it       3 . 3 .     Co ntr o llers   3 . 3 . 1 .   P ro po rt io na l - inte g ra l   co ntr o ller   T h PI  co n tr o ller   s er v es  as  a   f u n d am en tal  co m p o n en in   m o to r   c o n tr o s y s tem s ,   p la y in g   p iv o tal  r o le  in   r e g u latin g   m o to r   s p ee d ,   to r q u e,   a n d   p o s itio n .   B y   c o m p ar in g   th d esire d   r ef e r en ce   s ig n al  with   th ac tu al  o u tp u t,  t h PI   co n tr o ller   g en er ates  c o n tr o l   s i g n al  t h at  ad ju s ts   th m o to r ' s   o p er atio n   p r o p o r tio n ally   to   th er r o r   s ig n al  an d   its   in teg r al  o v er   tim e.   T h is   d u al - ac ti o n   ap p r o ac h   en s u r es  s tab le  an d   p r ec is co n tr o l,   m in im izin g   s tead y - s tate  er r o r   an d   o s cillatio n s   wh ile  en a b lin g   r ap i d   r esp o n s to   c h a n g es  in   o p e r atin g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l   I SS N: 2252 - 8 7 7 6       A d va n ce d   co n tr o l te ch n iq u es f o r   p erfo r ma n ce   imp r o ve men t o f a xia l flu ma c h in es   ( K a lp a n a   A n u ma la )   1099   co n d itio n s .   T h e   s im p licity ,   r o b u s tn ess ,   an d   ef f ec tiv en ess   o f   th PI   co n t r o ller   m ak e   it  c o r n er s to n e   in   m o to r   co n tr o l a p p licatio n s ,   p r o v id in g   r eliab le  an d   ef f icien p er f o r m an ce   ac r o s s   wid r a n g o f   E s y s tem s .   I n   th i n itial  lay o u m eth o d ,   a   tr ad itio n al  PI  c o n tr o ller   is   ad d ed   to   r eg u late   th s p ee d   o f   a n   im p licit  f ield - o r ien ted   I o r d er .   Ad d i tio n ally ,   th b e g in n i n g   co n d it io n   is   ex am in ed .   p h ase - lo c k ed   lo o p   tech n i q u e   th at  co o r d in ates  with   th u tili ties   v o ltag r eg u latio n   co n v er t er   f o r m u las  ar in clu d e d   in   th s u g g ested   co n tr o f r am ewo r k ,   as  s h o wn   in   Fig u r 3 .   T h p h ase  win d s   ( ,   an d   )   ar tr an s f o r m ed   in to   d q   f r am es  f r o m     a b d im en s io n s .   Sev er al  tr a n s f o r m atio n s   m a y   b u s ed   to   c h ar ac ter ize  th elem en ts   o f   d q.     [ ]   2 3 [  ( )  (  2 3 )  (  + 2 3 )  ( )  (  2 3 )  (  + 2 3 ) ]   [    ]   ( 1 )     No r m al  an d   o s cillato r y   elem e n ts   ar n o in cl u d ed   i n   th c o m p u tatio n   o f   ac tiv a n d   r ea ctiv p o wer .   T o   g et  th av er ag elem en ts   o f   th ac tiv p o wer   an d   r ea cti v p o wer   o u tp u ts ,   n ev er th eles s ,   two   ex ter n al  PI  - cir cu its   ar em p l o y ed .   Acc o r d in g   to   th s u b s eq u en t   co n v e r s io n s ,   th is   PI  g e n er ates  ac tiv cu r r e n r ef e r en ce s   ( )   an d   r ea ctiv cu r r en t r e f er en ce s   ( ).     = (   - P) + ( )   dt   ( 2 )     = (   - Q)   + ( )   dt   ( 3 )     W h en ,   f o r   th e   PI   co n tr o ller s   i n   u s e,   k i   is   th f u n d am en tal   v ar iab le  an d     is   th e   in v e r s p r o p o r tio n al   v ar ia b le.   T h elec tr ical  p o wer   b en c h m ar k   is   ca lled   Pre f ,   an d   t h r e ac tiv en er g y   n ee d e d   b y   th elec tr ical  s u p p ly   is   r ef er r ed   to   as  .   T h in n e r   p r esen lo o p   a n d   th o u ts id v o ltag e   lo o p   ar e   in teg r ated   to   p r o v id th e   c o n tr o l.   T h e   elec tr ical  r ef er en ce ,   wh ich   is   em p lo y ed   to   r eg u late   th i n n e r   lo o p ,   is   p r o d u ce d   th r o u g h   th co m p a r is o n   o f   th e   r ef er en ce   v o ltag o f   t h cu r r e n with   th r ea l   v o ltag e   in   th e   o u ter   l o o p .   As  r esu lt,  b y   c o n tr asti n g   th v alu es  o f   th lin c u r r en ts   ac q u ir ed   f r o m   th p a r k   tr a n s f o r m atio n ,   th in s id PI  lo o p s   ar p r o d u ce d .       [ ]   = 1  [ + + 3  + 3  ]   (4 )     [ ]   2 3 [        (  )  (  )  (  2 3 )  (  2 3 )  (  + 2 3 )  (  + 2 3 ) ]         * [ ]   ( 5 )           Fig u r 3 .   PI  c o n tr o ller   cir cu it     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l ,   Vo l.  14 ,   No .   3 Dec em b er   20 25 1 0 9 5 - 1 1 0 7   1100   3 . 3 . 2 .   F uzzy   co ntr o ller   I n   th p u r s u it  o f   en h an cin g   th p er f o r m a n ce   an d   co n tr o s tr ateg ies  f o r   T R Ax FIM s   u s in g   ML I s   an d   ad v an ce d   co n tr o tech n i q u es,   th f u zz y   co n tr o ller   e m er g e s   as  s ig n if ican p lay er .   Fu z zy   lo g ic  c o n tr o ller   ( FLC )   o f f er s   u n iq u ap p r o ac h   to   m o to r   co n tr o b y   in c o r p o r ati n g   h u m a n - lik r ea s o n in g   an d   lin g u is tic   v ar iab les  to   h an d le  co m p le x   an d   u n ce r tain   s y s tem s .   W ith in   th f r am ewo r k   o f   th p r o p o s e d   s tu d y ,   th f u zz y   c o n tr o ller   is   em p lo y e d   to   o p tim ize  th d y n am ic   r esp o n s e   an d   ef f icien c y   o f   T R Ax FIM s   u n d er   v a r iab le  s p ee d   co n d itio n s   wh ile  en s u r i n g   co n s tan t to r q u o u tp u t.    T h u tili za tio n   o f   th e   f u zz y   c o n tr o ller   with in   th c o n tex o f   T R Ax FIM s   p r esen ts   s ev er al  d is tin ct   ad v an tag es.  Firstl y ,   FLC  o f f e r s   in h er en r o b u s tn ess   to   u n ce r tain ties   an d   d is tu r b an ce s ,   m a k in g   it  well - s u ited   f o r   r ea l - wo r ld   ap p licatio n s   wh er s y s tem   d y n am ics  m a y   v ar y   o r   b e   p o o r ly   u n d er s to o d .   M o r eo v er ,   b y   in teg r atin g   th e   f u zz y   c o n tr o lle r   with   ML I s ,   as  p r o p o s ed   in   t h s tu d y ,   th o v er all  p e r f o r m a n ce   an d   ef f icien c y   o f   T R Ax FIM s   ca n   b f u r th er   en h an ce d .   T h r o u g h   r ig o r o u s   s im u latio n   s tu d ies  an d   ex p er im en tal  v alid atio n ,   th e   ef f icac y   o f   t h f u zz y   c o n tr o ller   in   o p tim izin g   T R Ax FIM   p er f o r m a n ce   ca n   b e   th o r o u g h l y   ev alu ate d ,   p av in g   th way   f o r   its   p r ac tical  im p lem en tatio n   in   EV   p r o p u ls io n   s y s tem s   an d   o th er   E ap p licatio n s .   T h f u zz y   cir cu it is   d ep icted   in   Fig u r 4 .   W ith in   th is   f r am ewo r k ,   FL C s   ef f ec tiv ely   h an d le  th e   c o m p lex   d y n am ics  in h er e n i n   DR AFI M   s y s tem s ,   en ab lin g   s m o o th   an d   ac cu r ate   r eg u latio n   o f   m o to r   s p ee d ,   to r q u e,   an d   o t h er   o p er atio n al  p ar a m eter s .   B y   lev er ag in g   lin g u is tic  v ar ia b les an d   f u zz y   lo g ic  r u les,  FLCs   ad ap tiv ely   ad ju s t c o n tr o l a ctio n s   b ased   o n   r ea l - tim f ee d b ac k   f r o m   s en s o r s   an d   s y s tem   s tates.  T h is   ad ap tiv ca p ab ilit y   is   p ar ticu lar l y   ad v a n tag eo u s   i n   d y n am ic  o p er ati n g   c o n d itio n s ,   wh er co n v en tio n al  co n tr o s tr ateg ies  m ay   s tr u g g le  to   m ain tain   o p tim a l   p er f o r m an ce .   Fu r t h er m o r e,   FLCs   ex ce in   h an d lin g   im p r ec is o r   in co m p lete  in f o r m atio n ,   m ak in g   th e m   well - s u ited   f o r   DR AFI s y s tem s   wh er u n ce r tain ties   in   lo ad   co n d itio n s   o r   e n v ir o n m en tal   f ac t o r s   ar e   p r e v alen t.  I n   co n ju n ctio n   with   MLI s   an d   n eu r al  n etwo r k   c o n tr o ller s ,   F L C s   co n tr ib u te  to   th e   o v er all   s o p h is ticatio n   an d   ef f ec tiv en ess   o f   th c o n tr o s y s tem .   MLI s   p r o v i d h ig h - q u ality   v o ltag wav ef o r m s   an d   r ed u ce d   h ar m o n ic  d is to r tio n ,   en h an cin g   th r o b u s tn ess   an d   ef f icien cy   o f   th m o to r   d r iv s y s tem .   Me an wh ile,   n eu r al  n etwo r k   co n tr o ller s   o f f er   lear n in g   ca p a b ilit ies  an d   ad ap tab ilit y   to   ch an g in g   s y s tem   d y n am ics,  f u r t h er   r ef i n in g   c o n tr o l   s tr ateg ies  an d   im p r o v in g   o v er all  p er f o r m a n ce .   T h r o u g h   th s y n er g is tic  in teg r atio n   o f   FLCs MLI s ,   an d   n eu r al   n etwo r k   c o n tr o ller s ,   a d v an ce d   co n tr o l   s tr ateg ies  f o r   DR AFI s y s tem s   ac h iev s u p er io r   l ev els  o f   p r ec is io n ,   ef f icien cy ,   an d   r eliab ilit y .   T h is   co m p r eh en s iv ap p r o ac h   n o o n ly   o p tim izes  m o to r   p er f o r m an ce   b u also   f ac ilit ates  s ea m less   in teg r atio n   in to   d iv er s in d u s tr ial  an d   au to m o tiv ap p licatio n s ,   wh er s tr in g en p er f o r m an ce   r e q u ir em e n ts   an d   d y n am ic  o p er atin g   co n d itio n s   ar co m m o n p lace .           Fig u r 4 .   Fu zz y   co n tr o ller   cir c u it       3 . 3 . 3 .   Art if icia neura l   net wo rk   co ntr o ller   T h ANN  co n tr o ller   s er v es  as  s o p h is ticated   co n tr o s tr at eg y   with in   th f r am ewo r k   o f   en h an ce d   p er f o r m an ce   an d   co n t r o s tr a teg ies  f o r   T R Ax FIM s   u s in g   ML I s   an d   ad v a n ce d   co n tr o tech n iq u es.  I n   th is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l   I SS N: 2252 - 8 7 7 6       A d va n ce d   co n tr o l te ch n iq u es f o r   p erfo r ma n ce   imp r o ve men t o f a xia l flu ma c h in es   ( K a lp a n a   A n u ma la )   1101   co n tex t,  t h ANN  co n tr o ller   o p er ates  b y   e m u latin g   th e   s tr u c tu r an d   f u n ctio n   o f   b io l o g ical   n eu r al   n etwo r k s   to   lear n   an d   a d ap to   c o m p lex   m o to r   d y n am ics.  T h e   ANN  co n tr o ller   ca n   ef f ec tiv ely   m o d el  th n o n lin ea r   r elatio n s h ip s   b etwe en   m o to r   i n p u ts   an d   o u t p u ts ,   en a b lin g   p r ec is an d   ad a p tiv c o n tr o o f   T R Ax FIM s   u n d er   v ar y in g   o p er atin g   co n d itio n s .   T h is   ad v an ce d   c o n tr o s tr ateg y   o f f e r s   s ev er al  ad v an tag es,  i n clu d in g   t h ab ilit y   to   h an d le  u n ce r tain ties   an d   n o n lin ea r ities   in h er e n in   T R Ax FIM   s y s tem s ,   th er eb y   en h an cin g   m o to r   p er f o r m an ce ,   e f f icien cy ,   an d   s tab il ity .   I n   th e   p r o p o s ed   f r am ewo r k ,   t h ANN  co n tr o ller   p lay s   a   p i v o tal  r o le  in   o p tim izin g   th e   p er f o r m a n ce   o f   T R Ax FIM s   b y   d y n am icall y   ad ju s tin g   co n tr o p ar am ete r s   b ased   o n   r ea l - tim m o to r   r esp o n s es.  T h r o u g h   ex ten s iv tr ain in g   o n   h is to r ica l d ata  an d   iter ativ le ar n in g   p r o ce s s es,  th AN co n tr o ller   ca n   r ef in its   co n tr o l   p o licies  to   ac h iev e   d esire d   m o to r   p er f o r m an ce   o b jectiv e s ,   s u ch   as  m in im izin g   s p ee d   v ar iatio n s ,   r ed u ci n g   s ettlin g   tim e,   an d   en h a n cin g   en er g y   e f f icien cy .   Ad d itio n al ly ,   th ANN  co n tr o ller   o f f e r s   th f lex ib ilit y   to   ad ap to   ch a n g in g   o p er atin g   c o n d itio n s   an d   s y s tem   u n ce r tai n ties ,   en s u r in g   r o b u s an d   r eliab le  m o to r   c o n tr o l   in   d iv er s in d u s tr ial  ap p licati o n s .   B y   in teg r atin g   th ANN  co n tr o ller   with   ML I s   an d   o th er   ad v an ce d   co n tr o tech n iq u es,  th p r o p o s ed   f r a m ewo r k   aim s   to   u n lo ck   th f u ll p o ten tial o f   T R Ax FIM s ,   p av in g   th way   f o r   m o r ef f icien t a n d   r esp o n s iv elec tr ic  m o to r   s y s tem s   in   v ar io u s   in d u s tr ial  s ec to r s .   Fig u r 5   s h o w s   th ANN  c ir cu it.           Fig u r 5 .   ANN  co n tr o ller   cir c u it       T ab le s   2   to   4   o u tlin es  th p ar am eter s   f o r   an   ANN  em p l o y ed   in   m o to r   c o n tr o l   s y s tem .   T h ese   p ar am eter s   in clu d e   elec tr ical,   m ec h an ical,   a n d   c o n tr o l   c h ar ac ter is tics   o f   th s y s tem ,   s u ch   as  win d in g   in d u ctan ce s ,   r esis tan ce s ,   r o to r   d im en s io n s ,   an d   tim co n s tan ts .   T h ey   ar e   ess en tial  f o r   a c cu r ately   m o d elin g   an d   s im u latin g   th m o to r ' s   b eh av io r ,   f ac ilit atin g   p r ec is e   co n tr o an d   o p tim izatio n   s tr ateg ies.  T h tab le  p r o v id es  k ey   v alu es  n ec ess ar y   f o r   th ANN  to   ef f ec tiv ely   p r ed ict  an d   r eg u late  th m o to r ' s   p er f o r m an ce ,   en s u r in g   ef f icien t a n d   r eliab le  o p er atio n   ac r o s s   v ar io u s   o p er a tin g   co n d itio n s .       T ab le  2 .   MO T OR   p ar am eter s   P a r a me t e r s   f   P   Ls   Lr 1   Lr 2   Lm 1   Lm 2   rs   rr1   rr2   H     V a l u e s   50   6 / 2   0 . 7 3 e - 3   1 . 1 e - 3   1 . 2 e - 3   5 6 . 6 3 e - 3   5 8 . 7 4 e - 3   0 . 3 4 5   0 . 3 4 7   0 . 4 0 4   0 . 2 5   0 . 0 1       T ab le  3 .   Der iv e d   MO T OR   p ar am eter   eq u atio n s   P a r a me t e r s                      V a l u e s   ( 1 / 2 ) * ( ( Lm1 ^ 2 / Lr 1 )   + ( Lm2 ^ 2 / Lr 2 ) )   ( 1 / 2 ) * ( ( Lm2 ^ 2 / Lr 2 ) - ( Lm1 ^ 2 / Lr 1 ) )   ( 1 / 2 ) * ( ( r r 1 / Lr 1 )   + ( r r 2 / Lr 2 ) )   ( 1 / 2 ) * ( ( r r 1 / Lr 1 )   + ( r r 2 / Lr 2 ) ) ;   ( 1 / 2 ) * ( ( r r 2 / Lr 2 ) - ( r r 1 / Lr 1 ) ) ;   ( 1 / 2 ) * ( ( r r 2 / Lr 2 ) - ( r r 1 / Lr 1 ) )       T ab le  4 .   T im c o n s tan ts   an d   a d d itio n al  MO T OR   ch ar ac ter is tics   P a r a me t e r s           1    1    2    2               V a l u e s   1e - 3;   5 0 e - 6;   Lr 1 / r r 1   1 / Tr 1   Lr 2 / r r 2   1 / Tr 2   2 . 2 8 5   0 . 3 4 7   0 . 8 3 5   1 . 3 5   0 . 3 9 5       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h r esu lts   o b tain ed   f r o m   th s tu d y   ar im p lem en ted   in   MA T L AB   to   f ac ilit ate  th ev alu atio n   o f   p er f o r m an ce   m etr ics.  T h r o u g h   MA T L AB   s im u latio n s ,   th ef f ec tiv en ess   an d   ef f icien c y   o f   th p r o p o s ed   m eth o d o l o g ies,  in clu d in g   th e   in teg r atio n   o f   ML I s   an d   ad v an ce d   co n tr o tech n iq u es  s u ch   as  PI,   f u zz y   an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l ,   Vo l.  14 ,   No .   3 Dec em b er   20 25 1 0 9 5 - 1 1 0 7   1102   ANN  co n tr o ller s   ar e   ass ess ed .   T h is   r ig o r o u s   ev al u atio n   p r o ce s s   en ab les  t h o r o u g h   an aly s is   o f   th e   p er f o r m an ce   en h a n ce m en ts   ac h iev ed   b y   th im p lem e n ted   s tr ateg ies  in   o p tim izin g   T R A x FIM s   f o r   in d u s tr ial  ap p lic atio n s .     4 .1 .    O utput s   o f   P I   co ntr o lle r   4 . 1 . 1 .   Ro t o r   s peed   T h r o to r   s p ee d   g r a p h   in   Fig u r e s   6   an d   7 ,   with   tim d ep ic ted   o n   th x - ax is   an d   r o to r   s p ee d   lev els   p lo tted   o n   t h y - a x is ,   o f f e r s   d etailed   in s ig h in to   th p er f o r m an ce   o f   PI  co n t r o ller   in   r eg u latin g   th s p ee d   o f   th s ec o n d   r o to r   i n   d u al - r o to r   s y s tem   o v er   tim e.   T h is   g r ap h   p r o v id es  cr u cial  in f o r m atio n   r eg ar d in g   th e   d y n am ic  b eh av io r   an d   s tab ilit y   o f   t h s p ee d   c o n tr o l   p r o ce s s ,   s h o wca s in g   h o th e   PI  co n tr o ller   ad ju s ts   th e   r o to r   s p ee d   to   tr ac k   th d esir ed   r ef er en ce   s p ee d   s etp o in t.  Flu ctu atio n s ,   tr en d s ,   o r   d e v ia tio n s   in   r o to r   s p ee d   o v er   tim e   in d icate   th c o n tr o ller ' s   ef f ec tiv en ess   in   m ain t ain in g   s tab le  an d   ac cu r ate  s p ee d   co n tr o l,  wh ile   o v er s h o o o r   s ettlin g   tim ca n   r ev ea asp ec ts   o f   co n tr o ller   r esp o n s iv en ess   an d   tu n in g .   B y   an aly zin g   th r o to r   s p ee d   g r ap h ,   en g i n ee r s   ca n   e v alu ate  th p er f o r m a n ce   o f   t h PI  co n tr o ller ,   i d en tify   p o te n tial  is s u es  s u ch   as   o s cillatio n s   o r   s tead y - s tate  e r r o r ,   a n d   f in e - tu n c o n tr o ller   p a r am eter s   to   o p tim ize  s p ee d   r e g u latio n   a n d   en s u r e   s m o o th   an d   r eliab le  o p er atio n   o f   th d u al - r o t o r   s y s tem .             Fig u r 6 .   R o to r   1   s p ee d     Fig u r 7 .   R o to r   2   s p ee d       4 . 1 . 2 .   T o rque   T h to r q u g r ap h   in   Fig u r 8 ,   with   tim d ep icted   o n   th x - ax is   an d   to r q u lev els  p lo tted   o n   th y - ax is ,   o f f er s   d etailed   r ep r esen tatio n   o f   th d y n am ic  r esp o n s an d   p er f o r m an ce   o f   s y s tem   co n tr o lled   b y   PI   co n tr o ller   o v e r   tim e.   T h is   g r ap h   p r o v id es c r itical  in s ig h ts   in t o   h o th PI  co n tr o ller   r eg u lat es to r q u o u tp u t to   m ain tain   d esire d   lev els,  r ef le ctin g   th s y s tem ' s   ab ilit y   to   g en er ate  th n ec ess ar y   m ec h an ical  f o r ce   wh ile   ad h er in g   t o   co n t r o o b jectiv es .   Flu ctu atio n s ,   tr en d s ,   o r   d ev i atio n s   in   to r q u o v er   tim r ev ea th co n tr o ller ' s   r esp o n s iv en ess ,   s tab ilit y ,   an d   ef f ec tiv en ess   in   ac h iev in g   an d   m ain tain in g   th tar g et  t o r q u s etp o i n t.  B y   an aly zin g   th to r q u g r a p h ,   e n g in ee r s   ca n   ev alu at th p e r f o r m an ce   o f   th PI  co n tr o ller ,   id en tify   p o ten tial   is s u es  s u ch   as  o v er s h o o t,  s ettlin g   tim e,   o r   s tead y - s tate  er r o r ,   an d   f in e - t u n co n tr o ller   p a r a m eter s   to   o p tim ize  to r q u r eg u latio n   an d   e n s u r e f f icien t a n d   r eliab le  o p e r atio n   o f   th s y s tem   f o r   v ar i o u s   in d u s tr ial  ap p licatio n s .           Fig u r 8 .   T o r q u e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l   I SS N: 2252 - 8 7 7 6       A d va n ce d   co n tr o l te ch n iq u es f o r   p erfo r ma n ce   imp r o ve men t o f a xia l flu ma c h in es   ( K a lp a n a   A n u ma la )   1103   4 .2 .    O utput   o f   f uzzy   c o ntr o l ler   4 . 2 . 1 .   Ro t o r   s peed   T h r o to r   s p ee d   g r ap h ,   co n tr o lled   b y   th f u zz y   co n tr o ller ,   p r esen ts   v is u al  r ep r esen tatio n   o f   th m o to r ' s   r o tatio n al  b eh av io r   u n d er   th in f lu e n ce   o f   th co n tr o ller ' s   in p u s ig n als.  F ig u r e s   9   an d   1 0   s er v es  as  cr itical  to o f o r   ev alu atin g   th ef f ec tiv en ess   o f   t h f u zz y   c o n tr o ller   in   r eg u latin g   r o to r   s p ee d   o v er   tim e.   B y   an aly zin g   t h tr ajec to r y   o f   th s p ee d   cu r v e,   e n g in ee r s   ca n   ass ess   th co n tr o ller ' s   ab ilit y   to   m ain tain   s tab le  o p er atio n ,   m in im ize  d ev iatio n s   f r o m   th d esire d   s p ee d   s etp o in t,  an d   r esp o n d   p r o m p tly   to   ch an g es  in   lo ad   o r   en v ir o n m en tal  co n d i tio n s .   An y   d ev iatio n s   o r   o s cillatio n s   o b s er v ed   in   th s p ee d   c u r v e   m a y   in d icate   ar ea s   f o r   f u r th er   r ef in e m en o r   a d ju s tm en o f   th f u zz y   co n t r o ller   p a r am eter s   to   o p tim ize  its   p er f o r m an ce   a n d   e n s u r e   p r ec is co n tr o o f   r o to r   s p ee d .             Fig u r 9 .   R o to r   1   sp eed     Fig u r 1 0 .   R o to r   2   s p ee d       4 . 2 . 2 .   T o rque   T h to r q u g r ap h   in   Fig u r 1 1 ,   g o v er n ed   b y   th f u zz y   co n tr o ller ,   p r o v id es  cr itical  in s ig h ts   in to   th m o to r ' s   to r q u o u tp u in f lu e n ce d   b y   th c o n tr o ller ' s   in p u s ig n als.  T h is   g r ap h   s er v e s   as  f u n d am en tal   in d icato r   o f   th f u zz y   co n t r o ller 's  ef f ec tiv en ess   in   r eg u lati n g   to r q u e   p r o d u ctio n   o v er   ti m e.   An aly zin g   t h to r q u cu r v allo ws  en g in ee r s   to   ass e s s   th co n tr o ller 's  ab ili ty   to   m ain tain   co n s is ten to r q u lev els,  m in im ize  d ev iatio n s   f r o m   th d esire d   to r q u s etp o in t,  a n d   s wif tly   ad ap to   ch an g es  in   o p er atio n a co n d itio n s   o r   lo a d   d em an d s .   An y   ir r eg u lar ities   o r   f l u ctu atio n s   o b s er v ed   in   t h to r q u cu r v m ay   in d icate   ar ea s   f o r   f u r th er   o p tim izatio n   o r   ad ju s tm en o f   th f u zz y   c o n tr o ller   p ar am ete r s   to   en h an ce   its   p er f o r m a n ce   an d   en s u r p r ec is co n tr o l o f   m o t o r   to r q u e.           Fig u r 1 1 .   T o r q u e       4 .3 .    O utput   o f   ANN  co ntr o ll er   4 . 3 . 1 .   Ro t o r   s peed   T h r o to r   s p ee d   g r a p h   g en er at ed   b y   th e   ANN  c o n tr o ller   d e p icts   th d y n am ic  r esp o n s e   o f   t h m o to r   u n d er   th in f lu en ce   o f   th co n tr o ller ' s   in p u s ig n als.  Fig u r e s   1 2   an d   1 3   p r o v id es  v alu ab le  in s ig h ts   in to   th Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l ,   Vo l.  14 ,   No .   3 Dec em b er   20 25 1 0 9 5 - 1 1 0 7   1104   ef f ec ti v en ess   o f   th ANN  co n tr o ller   in   r eg u latin g   r o to r   s p ee d   o v er   tim e.   B y   an aly zin g   th tr ajec to r y   o f   th e   s p ee d   cu r v e,   en g in ee r s   ca n   as s ess   th co n tr o ller ' s   ab ilit y   to   m ain tain   s tab le  o p er atio n ,   m in im ize  d ev iatio n s   f r o m   th e   d esire d   s p ee d   s etp o in t,  an d   r esp o n d   p r o m p tly   to   c h an g es  in   lo a d   o r   o p er atin g   c o n d itio n s .   Mo r eo v e r ,   d ev iatio n s   o r   o s cillatio n s   in   th s p ee d   cu r v m a y   in d icate   ar ea s   f o r   f u r th er   o p tim izatio n   o r   f in e - tu n in g   o f   t h e   ANN  co n tr o ller   p ar a m eter s   to   en h an ce   its   p er f o r m a n ce   an d   e n s u r o p tim al  m o to r   o p er atio n .     4 . 3 . 2 .   T o rque   T h to r q u e   g r a p h   in   Fig u r e   1 4 ,   g o v er n ed   b y   th e   ANN  co n tr o ller ,   o f f er s   v alu ab le   in s ig h t s   in to   th e   m o to r ' s   to r q u e   o u tp u as  in f lu en ce d   b y   t h co n tr o ller ' s   in p u s ig n als.  T h is   g r a p h   s er v es  as  cr itical  in d icato r   o f   th e   ANN  co n tr o ller ' s   ef f ec tiv en ess   in   r eg u latin g   to r q u e   p r o d u ctio n   o v e r   tim e.   An aly zin g   th to r q u e   cu r v e' s   b eh av io r   allo ws  en g in ee r s   to   ass e s s   th co n tr o ller ' s   ab ilit y   to   m ain tain   co n s is ten to r q u lev els,  m in im ize   d ev iatio n s   f r o m   th d esire d   t o r q u s et - p o in t,  a n d   s wif tly   ad ap to   ch an g es  in   o p er atin g   co n d itio n s   o r   lo ad   d em an d s .   An y   d ev iatio n s   o r   f lu ctu atio n s   o b s er v ed   in   t h to r q u c u r v m ay   in d icate   ar ea s   f o r   f u r th er   o p tim izatio n   o r   f in e - tu n in g   o f   th ANN  co n tr o ller   p ar am ete r s   to   en h an ce   its   p er f o r m a n ce   an d   en s u r p r ec is co n t r o l o f   m o t o r   to r q u e.             Fig u r 1 2 .   R o to r   1   s p ee d     Fig u r 1 3 .   R o to r   2   s p ee d           Fig u r e   14.   T o r q u e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.