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 .   4 Dec em b er   20 25 ,   p p .   2 7 8 0 ~ 2 7 9 1   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 4 . p p 2 7 8 0 - 2 7 9 1           2780       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   ANN - ba sed  MPP T for pho tov o ltaic sy stems: p erfor ma nce  a na ly sis  and co mpa riso n wit no nlinea r and cla ss ica l contro techniqu es       K ha dija   Abdo un i,  M o s t a f a   B enbo uk o us ,   Drig hil   A s m a a ,   H icha m   B a hri,  M o ha m ed   B o ur    La b o r a t o r y   o f   I n f o r ma t i o n   P r o c e ss i n g ,   D e p a r t m e n t   o f   P h y s i c s,   F a c u l t y   o f   S c i e n c e B e n   M 'S i c k ,   U n i v e r si t y   H a ss a n   I I ,   C a sa b l a n c a ,   M o r o c c o       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   1 5 ,   2 0 2 5   R ev is ed   J u l 2 5 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Oct  2 ,   2 0 2 5       In   p h o t o v o lt a ic   e n e rg y   s y ste m s,   m a x i m u m   p o w e r   p o i n tr a c k i n g   ( M P P T)   tec h n i q u e s   a re   e ss e n t ial   f o r   o p t im izi n g   p o we o u t p u t   u n d e c h a n g i n g   c l ima t ic   c o n d i t i o n s.   S e v e ra te c h n i q u e h a v e   b e e n   p r o p o se d   i n   t h e   l it e ra t u re ,   i n c l u d i n g   c las s ica l   tec h n i q u e s   s u c h   a s   p e r tu r b   a n d   o b se r v e   (P & O)   a n d   i n c re m e n t a l   c o n d u c t a n c e   ( INC ),   n o n li n e a r   c o n t r o l le rs   s u c h   a s   b a c k ste p p i n g ,   a n d   a rt if ici a l   in te ll i g e n c e - b a se d   te c h n i q u e s   l i k e   f u z z y   l o g ic .   T h is   s t u d y   c o m p a r e s   t h e   p e r f o rm a n c e   o f   a n   a rt if ic ial   n e u r a l   n e t w o r k   ( AN N ) - b a se d   M P P T   a p p r o a c h   wit h   th e se   n o n li n e a r   a n d   c las sic a M P P T   tec h n i q u e s .   It   a n a l y se s   t h e   a d v a n ta g e a n d   l imi ta ti o n s   o th e   v a r i o u tec h n i q u e t o   e v a l u a te  t h e i r   p e r f o rm a n c e   i n   t e rm s   o f   e ff ic ie n c y ,   a c c u ra c y ,   a n d   o u t p u t   p o w e sta b il it y   u n d e r   c h a n g i n g   c li m a ti c   c o n d i ti o n s.   Th e   st u d y   a ims   t o   h e l p   re se a rc h e rs   se lec t   th e   m o st   e f fe c t i v e   tec h n i q u e   t o   im p r o v e   t h e   e f fi c ie n c y   o f   p h o t o v o lt a ic   sy s tem s .   T h e   s im u la ti o n   w a s   c a rri e d   o u t   u s i n g   M A T LAB / S im u li n k .   T h e   sim u la t i o n   r e s u l ts   i n d ica te d   t h a t   t h e   a r ti fic ia n e u ra l   n e t w o r k   a c h ie v e d   b e t ter   p e r f o rm a n c e   t h a n   t h e   o t h e r   t e c h n i q u e s   i n   term s   o f   trac k i n g   s p e e d ,   wi t h   a n   e ff icie n c y   o u p   t o   9 9 . 9 4 % ,   w h i le  m a i n ta i n in g   s ta b le   o u t p u t   p o we u n d e r   c h a n g in g   c l ima t ic   c o n d it i o n s.   T h e   b a c k s te p p i n g   c o n tr o ll e r   a l s o   s h o we d   sta b le   o u t p u p o we c o m p a re d   t o   tra d i t io n a l   tec h n i q u e s .   F u z z y   l o g ic   h a d   a   l o we r   e ff icie n c y   t h a n   b o t h   t h e   a rt if icia n e u ra l   n e t wo r k   a n d   b a c k s te p p i n g .   P e r t u r b a ti o n   a n d   o b se r v e   a n d   i n c r e m e n ta c o n d u c ta n c e   a re   e a s y   t o   i m p lem e n t ,   b u t   t h e y   s h o we d   o sc il la ti o n s   a r o u n d   t h e   m a x im u m   p o we r   p o i n t ,   w h ic h   re d u c e s   t h e   o v e ra ll   e ff ici e n c y   o t h e   s y s tem .     K ey w o r d s :   Ar tific ial  n eu r al  n etwo r k s   B ac k s tep p in g   Fu zz y   lo g ic   I n cr em en tal  c o n d u ctan ce   Ma x im u m   p o wer   p o i n t tr ac k in g   Per tu r b atio n   a n d   o b s er v atio n   Ph o to v o ltaic  s y s tem   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 :   Kh ad ija  Ab d o u n i   L ab o r ato r y   o f   I n f o r m atio n   Pro ce s s in g ,   Dep ar tm en t o f   Ph y s ics,  Facu lty   o f   Scien ce s   B en   M' s ick   Un iv er s ity   Hass an   I I   B d   Dr is s   E lh ar ti   B P 7 9 5 5 ,   C as ab lan ca ,   Mo r o cc o   E m ail:  ab d o u n ik h ad ija 8 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   Glo b al  s o lar   e n er g y   p r o d u ctio n   ca p ac ity   is   g r o win g   s ig n i f ican tly ,   r ea c h in g   c u m u lati v to tal  o f   m o r t h an   1 , 0 0 0   g ig awa tts   ( GW )   b y   2 0 2 4 .   T h is   g r o wth   r ef lects  th e   ac ce ler atio n   o f   th g lo b al  en er g y   tr an s itio n   to   m o r e   s u s tain ab le  an d   less   p o llu tin g   en er g y   s o u r ce s .   s o lar   e n er g y   o f f er s   s ig n if ican ad v an tag es,   s u ch   as  r ed u cin g   g r ee n h o u s g as  em is s io n s   to   co m b at  cli m ate  ch an g e.   Ad d itio n ally ,   it  p r o m o tes  en er g y   in d ep en d en ce   b y   d ec r ea s in g   r elian ce   o n   f o s s il  f u els  an d   p r o v id es  lo wer   o p e r atin g   co s ts   af ter   in s tallatio n   [ 1 ] .   I ts   f lex ib ilit y   allo ws  it  to   b e   ad ap ted   f r o m   lar g p o wer   s tatio n s   to   d o m esti s y s tem s ,   an d   it  ca n   b u s ed   to   p o wer   r em o te  a n d   is o lated   ar e as  th at  o f ten   h av n o   ac ce s s   to   elec tr icity   g r id s ,   m ak in g   th i s   en er g y   ac ce s s ib le  in   wid r an g o f   ar ea s   [ 2 ] ,   [ 3 ] .   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       A N N - b a s ed   MPP T fo r   p h o to v o lta ic  s ystems :   p erfo r ma n ce   a n a lysi s   a n d     ( K h a d ija   A b d o u n i )   2781   So lar   en er g y   o r   p h o to v o ltaic  ( PV)   en er g y   is   g en er ate d   f r o m   s u n lig h b y   PV  ce lls   co n n ec te d   in   s er ies   an d /o r   p ar allel  to   m ak e   u p   p h o to v o ltaic  g e n er ato r .   E ac h   PV  g en er ato r   is   ch ar ac ter ize d   b y   its   MPP,  wh ich   d ep en d s   o n   clim atic  co n d itio n s   s u ch   as so lar   ir r ad ian ce   an d   tem p er atu r e.   C o n n ec tin g   th is   g en er ato r   d ir ec tly   t o   lo ad   ca n   r esu lt  in   an   o p er ati n g   p o in th at  is   f ar   f r o m   th MPP,  m ak in g   it  n ec ess ar y   to   u s m ax im u m   p o wer   p o in t tr ac k in g   ( MPPT)   tech n i q u es to   ad ju s t th is   p o in t a n d   e x tr ac t m ax im u m   p o wer   [ 4 ] .   R esear ch er s   h av d ev el o p ed   s ev er al  MPPT  tech n iq u es.   [ 5 ]   p r o p o s ed   t h p er t u r b a tio n   an d   o b s er v atio n   ( P& O)   tech n iq u e,   an d   [ 6 ]   p r o p o s ed   m o d if ied   P& to   r e d u ce   o s cillatio n   an d   in c r ea s ef f icien cy .   [ 7 ]   d is cu s s ed   th h ill  clim b in g   ( HC )   tech n iq u e.   [ 8 ]   p r esen ted   th in c r em en tal  co n d u cta n ce   ( I NC )   tech n iq u e.   T h ese  tr ad itio n al  tech n iq u es  ar wid ely   u s ed   d u to   th eir   s im p licity ,   lo co s t ,   an d   r eliab ilit y   u n d e r   s tab le  co n d itio n s .   Ho wev e r ,   t h ey   s u f f e r   f r o m   in e f f ec tiv en es s   in   r ap id ly   ch an g in g   clim atic   co n d itio n s ,   s lo wer   co n v er g en ce   to   th m ax im u m   p o wer   p o i n t ,   an d   p o ten tial  o s cillatio n s   ar o u n d   th p ea k ,   wh ich   ca n   r ed u ce   th e   o v er all  s y s tem   ef f icien c y .   T o   ad d r ess   th ese  p r o b lem s ,   in te llig en an d   n o n lin ea r   MPPT  m eth o d s   h a v b ee n   in tr o d u ce d ,   s u ch   as  f u zz y   l o g i ( FL) ,   wh ich   is   p r esen ted   in   [ 9 ] .   T h wo r k   in   [ 1 0 ]   p r o p o s ed   an   ar tific ial  n eu r al  n etwo r k   ( ANN) .   I n teg r atin g   ANN  in to   p h o to v o ltaic  s y s tem s   o f f er s   p r o m is in g   s o lu tio n ,   p o ten tially   in cr ea s in g   ef f icien cy   b y   2 3 %.  Par tial  s war m   o p tim izatio n   ( PS O)   is   s tu d ied   in   [ 1 1 ] .   I n   n o n lin ea r   co n t r o ller s   [ 1 2 ]   p r o p o s ed   s lid in g   m o d co n tr o ller   ( SMC )   an d   [ 1 3 ]   p r o p o s ed   a   b ac k s tep p in g   co n tr o ller .   Hy b r i d   tech n iq u es  aim   to   im p r o v e   tr a ck in g   ac cu r ac y ,   s p ee d ,   an d   ad ap tab ilit y   b y   tak i n g   ad v an tag e   o f   b o t h   tr ad itio n al   an d   ad v an ce d   tech n i q u es.  T h wo r k   [ 1 4 ]   p r esen ts   an   o p tim al  f u zz y   lo g ic   co n t r o ller - b ased   PS f o r   p h o to v o ltaic  s y s tem .   [ 1 5 ]   p r o p o s ed   an   MPPT  tech n i q u e   b a s ed   o n   ar tific ial  n e u r al  n etwo r k s   co m b in ed   with   b ac k s tep p in g .   I n   [ 1 6 ] ,   th a u th o r s   p r o p o s co m b in atio n   o f   i n cr em en tal  co n d u ctio n   an d   f u zz y   lo g ic.   T h is   p ap er   c o m p ar es  a n   MPPT  tech n iq u b ased   o n   ar tifi cial  n eu r al  n etwo r k s   with   s ev er al  o th er   tech n iq u es,  b o th   n o n lin ea r   an d   c o n v e n tio n al,   i n clu d in g   f u zz y   lo g ic ,   b ac k s tep p in g ,   p er tu r b atio n   an d   o b s er v atio n ,   an d   in cr em en tal   co n d u ctan ce .   T h is   co m p ar is o n   aim s   to   ev alu ate  th p er f o r m an ce   o f   ea ch   tech n iq u in   ter m s   o f   s p ee d ,   ef f icien cy ,   an d   s tab ilit y   u n d er   co n s tan o r   v ar iab le  clim a tic  co n d itio n s .   T h is   d etailed   an aly s is   p r o v id es  d ee p er   u n d e r s tan d in g   o f   th s tr en g th s   an d   lim itatio n s   o f   ea ch   tech n iq u e,   g iv i n g   r esear ch er s   th in f o r m atio n   n ec ess ar y   to   s elec th m o s s u itab le  tech n iq u f o r   th eir   p h o to v o ltaic  s y s tem   ap p licatio n .   T h is   ch o ice   s h o u ld   b e   b ased   o n   im p o r ta n m et r ics  s u ch   as  p e r f o r m an ce ,   co s t,  an d   co m p lex ity .   T h p ap er   is   s tr u ctu r ed   as  f o llo ws:   i)   Sectio n   2   d etails  th p h o to v o ltaic  s y s tem ii)  Sectio n   3   p r esen ts   th tech n iq u f o r   tr ac k in g   m ax im u m   p o wer   p o i n ts iii)  Sectio n   4   p r esen ts   th r esu lts   an d   d is cu s s io n an d   iv T h e   p ap er   co n clu d es with   c o n clu s io n .       2.   P H O T O VO L T A I SY ST E M   T h p u r p o s o f   th PV  s y s tem   s h o wn   in   Fig u r 1   is   to   m a x im ize  th p o wer   ex tr ac ted   f r o m   th PV  ar r ay .   T h c o n tr o l   m ec h a n is m   o f   t h s y s tem   in clu d es  p u ls wid th   m o d u latio n   ( PW M) ,   wh ich   tak es  th e   d u t y   cy cle  ( D)   g en e r ated   b y   th e   MPPT  tech n iq u e   as  in p u to   p r o d u ce   a   co n tr o s ig n al    th at  r e g u lates  th DC - DC   co n v er ter   s witch   ( ty p ically   MO SF E T   o r   I GB T )   [ 1 7 ] .   T h MPPT  tech n iq u d y n am i ca lly   ad ju s ts   to   m ain tain   th PV a r r ay   at  its   MPP,  ad ap tin g   to   v ar iatio n s   in   s o lar   ir r ad ian ce   a n d   tem p e r atu r [ 1 5 ] .   T h DC - DC   co n v er ter   m o d u lates  v o ltag V pv   an d   c u r r e n I pv   o f   th e   ar r a y   to   m atch   th l o ad   r eq u i r em e n ts ,   en s u r in g   th at   th e   PV a r r ay   r em ain s   at  its   MPP.            Fig u r 1 .   Ph o to v o ltaic  s y s tem           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 .   4 Dec em b er   20 25 :   2780 - 2 7 9 1   2782   T h m ath em atica l m o d el  o f   t h s y s tem   is   d escr ib ed   b y   ( 1 ) - ( 3 ) .     {           ⅆ   =    ⅆ   =    ( 1 )   ⅆ   =   ( 1 )     ( 1 )   ( 2 )   ( 3 )     T h o u t p u v o lt a g e   o f   t h e   DC - DC   c o n v er te r   ca n   b ex p r ess e d   as  ( 4 ) :     =   1 1          ( 4 )     w h e r e   D   is   b o u n d e d   w it h i n   th e   i n te r v al   [ 0 , 1 ] .       3.   M AXI M U M   P O WE P O I N T   T RA CK I NG   T E CH NIQU E   3 . 1 .     ANN - ba s ed   M P P T   t ec h niq ue   An   ar tific ial  n eu r al  n etwo r k   is   ty p o f   co m p u tatio n al  m o d el  in s p ir ed   b y   th s tr u ctu r an d   f u n ctio n   o f   b io lo g ical  n eu r o n s .   I co n s i s ts   o f   in ter co n n ec ted   n o d es,  c alled   ar tific ial  n eu r o n s ,   wh ich   ar r esp o n s ib le  f o r   p r o ce s s in g   an d   tr an s m itti n g   i n f o r m atio n .   I n teg r atin g   ANN   in to   p h o to v o ltaic  s y s tem s   h as  th p o ten tial  to   im p r o v e   en er g y   e f f icien cy   an d   o p tim ize   p o wer   o u t p u t.  B y   a n aly zin g   d ata  f r o m   v ar io u s   clim atic  f ac to r s ,   th ese   n etwo r k s   ca n   p r e d ict  en er g y   p r o d u cti o n   an d   im p r o v th e   o v er all  m an ag em e n o f   PV  s y s tem s   [ 1 8 ] ,   [ 1 9 ] T h er ar d if f e r en ty p es  o f   a r tific ial  n eu r al  n etwo r k   ar c h itectu r es.  Fig u r 2   illu s tr ates  th f ee d f o r war d   n eu r al  n etwo r k   ar c h itectu r e,   wh ich   i s   ch ar ac ter ized   b y   its   s im p licity .   I n   th is   ty p o f   n etwo r k ,   d ata  f lo ws  d ir ec tly   f r o m   th in p u t   lay er   to   t h o u t p u lay e r   with o u cy cles o r   l o o p s   [ 2 0 ] .   T h i n ter co n n ec ted   n e u r o n s   a r ar r an g e d   in to   lay er s ,   with   ea ch   la y er   f u l ly   co n n ec ted   to   th s u b s eq u en o n e.   I tak es  s o lar   ir r ad ia n ce   an d   tem p e r atu r e   as  in p u ts   an d   v o ltag at  MPP  ( V mpp )   as  o u tp u t.  T h e   er r o r   b etw ee n   th V mpp   an d   th e   ac tu al  p h o to v o ltaic  v o ltag e   (V pv )   is   th en   ca lcu lated .   T h r esu ltin g   er r o r   s ig n al  is   f ed   in to   p r o p o r tio n al - in teg r al   ( PI)   co n tr o ller .   T h PI  co n tr o ller   p r o ce s s es  th er r o r   an d   g e n er ates  u s ed   t o   co n tr o th b o o s co n v er ter .   B y   co n tin u o u s ly   ad j u s tin g   th d u ty   cy cle,   t h co n tr o ller   en s u r es  th at  th p h o to v o ltai s y s tem   o p er ates  at  its   m ax i m u m   p o wer   p o in t,   th er eb y   o p tim izin g   th ef f icie n cy   o f   th en e r g y   c o n v e r s io n .           Fig u r 2 .   Ar c h itectu r o f   th ANN - b ased   MPPT  tech n iq u f o r   p h o to v o ltaic  s y s tem s       3 . 2 .     F uzzy   lo g ic  co ntr o ller   Fu z zy   lo g i c   is   a   m at h em ati ca l   f r am ew o r k   d es ig n e d   t o   m o d el   th e   u n c er tai n t y   a n d   i m p r ec is i o n   i n h e r e n t   in   h u m an   r ea s o n i n g ,   a ll o wi n g   f o r   v a r i a b le  d eg r e es o f   tr u t h   b etwe e n   0   a n d   1 ,   r at h er   th a n   b i n a r y   v al u es o f   0   o r   1   ( t r u o r   f als e)   [ 2 1 ] ,   [ 2 2 ] .     T h is   c o n tr o l le r   is   c o m m o n l y   e m p l o y e d   i n   s y s te m s   wi th   c o m p le x   o r   p o o r l y   m o d el e d   d y n am ics ,   s u c h   as  P s y s te m s ,   w h e r it  o p ti m iz es   p o we r   o u t p u b y   a d j u s ti n g   p a r a m et e r s   t o   ch an g in g   cli m at ic  co n d iti o n s   [ 1 4 ] ,   [ 2 3 ] .   Fi g u r e   3   s h o ws  th g e n er al   s tr u ct u r o f   th e   FL   co n t r o ll er .   -   Fu zz if icatio n T h is   b lo ck   r ec ei v es  th er r o r   =     1 1    an d   t h er r o r   r at   as  in p u ts   an d   co n v er ts   th e   cr is p   in p u t   v alu es  i n to   f u zz y   s ets.  Me m b er s h ip   f u n ctio n s   ar e   u s ed   to   ass ig n   d eg r ee s   o f   m e m b er s h ip   t o   th e   in p u ts   in   p r ed e f in ed   f u zz y   s e ts ,   s u ch   as  p o s itiv b ig   ( PB ) ,   p o s itiv s m all  ( PS ) ,   ze r o   ( Z ) ,   n eg ativ b ig   ( NB ) ,   an d   n e g ativ s m all  ( NS) .   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       A N N - b a s ed   MPP T fo r   p h o to v o lta ic  s ystems :   p erfo r ma n ce   a n a lysi s   a n d     ( K h a d ija   A b d o u n i )   2783   -   I n f er en ce   m ec h a n is m T h is   is   th b r ain   o f   th FL   co n tr o ller .   I ap p lies   r u les  f r o m   th r u le  b ase,   as  s h o wn   in   T ab le   1 ,   to   th e   f u zz y   in p u ts .   T h e   r u les   ar i n   th e   f o r m   o f   "if - th en s tatem en ts f o r   ex am p le,   if   th e   er r o r   is   P S   an d   th e r r o r   r ate  is   PB ,   th en   th o u tp u t is   NB .   -   Def u zz if icatio n On ce   th in f er en ce   m ec h an is m   h as  d eter m in ed   th o u tp u f u zz y   s et  b ased   o n   th r u les,  th is   b lo ck   co n v er ts   th f u zz y   o u tp u t b ac k   in to   c r is p   v alu e,   wh ich   is   th d u ty   c y cle  r ate   .           Fig u r 3 .   Stru ctu r o f   th FL  c o n tr o ller   T ab le   1 .   Fu zz y   lo g ic  r u les   R u l e s   E( K )   PS   PB   Z   NB   NS     PS   NS   NB   Z   PB   Z   PB   NB   Z   NS   PB   Z   Z   NS   NB   Z   PS   PS   NB   Z   NB   PS   Z   PB   NS   Z   NB   Z   PB   PS         3 . 3 .     B a c k s t eppin g   c o ntr o ller   T h e   b a c k s t e p p i n g   c o n t r o l l e r ,   a   L y a p u n o v - b a s e d   n o n l i n e a r   c o n t r o l   t e c h n i q u e ,   i s   a d o p t e d   f o r   p h o t o v o l t a i c   s y s t e m s   d u e   t o   its   r e c u r s i v e   d es i g n   m e t h o d o l o g y   t h a t   e n s u r e s   g l o b a l   s t a b il i t y   [ 2 4 ] .   I n   t h e   M P P T   t e c h n i q u e ,   i t   a d j u s ts   t h e   c o n t r o l   i n p u t   t o   e n s u r e   t h a t   t h e   s y s t em   o p e r a t e s   a t   i t s   MP P   w h il e   m a i n t a i n i n g   s ta b i l it y   u n d e r   v a r y i n g   c l i m a t i c   c o n d i ti o n s   [ 2 5 ] ,   [ 2 6 ] T h e   d e s i g n   p r o c e s s   o f   t h e   t e c h n i q u e   is   d i v i d e d   in t o   t w o   m a i n   s t e p s :     a)   Step   1   T h f i r s t   e r r o r       1   is   d e f i n e d   b y :   1 =   ,   wh e r e       =        a n d   =   0    (   = 0    a M P P ) .     1 ̇ =    (   ) =      (   ) =      (  +    )     ( 5 )     Usi n g   ( 1 ) ,   ( 5 )   b ec o m es  ( 6 ) .     1 ̇ =   1  (  ) ( 2   +  2   2 )         ( 6 )                                                              T h L y ap u n o v   f u n ctio n   1 =   1 2 1 2   is   a   m ath em atica t o o f o r   an aly zin g   th e   s tab ilit y   o f   d y n a m ic  s y s tem s ,   en s u r in g   asy m p to tic  s tab ilit y   b y   m ain tain i n g   p o s itiv en er g y   an d   n eg ativ tim e   d er iv ativ e.   T h e   ( 7 )   ex p r ess es its   d er iv ativ e.       ̇ 1 =   1 ̇ 1 = 1 1  (  ) ( 2   +  2   2 )         ( 7 )     T h s ec o n d   e r r o r   is   2 =   1 ,   w h er 1   is   v i r t u al   c o n t r o in p u t   t h at   is   e x p r ess e d   in   ( 8 ) .            1 =      1 1 2   +  2   2 +                                                   ( 8 )     T h ( 7 )   b e co m es   ( 9 )   u s in g   ( 8 ) .     ̇ 1 =   1   1 2 1  ( 2   +  2   2 ) 1 2                                                                                                                                                                         ( 9 )                                                         W h e r e   1   i s   a   p o s i t i v e   c o n s t a n t .   T o   e l i m i n a t e   t h e   t e r m     1  ( 2   +  2   2 ) 1 2   i n   ( 9 ) ,   w e   p r o c e e d   t o   s te p   2 .   b)   Step   2   B ased   o n   ( 2 ) ,   th s ec o n d   e r r o r   is   e x p r ess e d   i n   ( 1 0 ) .                         ̇ 2 =   1 [  ( 1 ) ] ̇ 1                                                                                                                                                                                                           ( 1 0 )                 C o n s id er   t h e   s e c o n d   L y a p u n o v   f u n ct io n         2 =   1 + 1 2   2 2 its   d er iv ativ is   g i v en   in   ( 1 1 ) .   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 .   4 Dec em b er   20 25 :   2780 - 2 7 9 1   2784                   ̇ 2 =   ̇ 1 + 2 ̇ 2              ( 1 1 )     T h ( 1 1 )   b ec o m es   ( 1 2 )   u s i n g   ( 1 0 )   a n d   ( 9 ) .     ̇ 2 =   1   1 2 + [ 1  ( 2   +  2   2 ) 1 + 1 (  ) + 1 ̇ 1   ] 2                                                   ( 1 2 )     T h d u t y   c y cl f o r   c o n t r o lli n g   th e   b o o s co n v e r t er   is   g iv e n   i n   ( 1 3 ) .     =   ( 1  ( 2   +  2   2 ) 1 1 (  ) + ̇ 1 2 2 )     ( 1 3 )     T h er ef o r ̇ 2 =   1   1 2 2   2 2 < 0 ,   w h er K 2   is   p o s iti v co n s t a n t ;   c o n s e q u en tl y ,   o u r   s y s t em   is   g l o b a ll y   asy m p t o tic all y   s ta b l e.     3 . 4 .     P er t urba t io n a nd   o bs er v a t io n   T h p er tu r b atio n   an d   o b s er v a tio n   tech n iq u is   b ased   o n   co n tin u o u s ly   ad ju s tin g   th o p er atin g   p o in o f   th e   PV  ar r ay   a n d   o b s er v in g   th e   r esu ltin g   ch an g es  in   o u t p u p o wer .   T h e   tech n iq u a d ju s ts   b ased   o n   t h e   s ig n   o f   d an d   d [ 2 7 ] .   I f     dP dV = 0   it  m ea n s   th at  th s y s tem   is   at  th MPP.  I f   d an d   d h av th s am s ig n ,   th d u ty   c y cle  is   r ed u ce d   b y   s u b tr ac tin g   th f ix ed   s tep   s ize  Δ D   o th er wis e ,   th d u ty   c y cle  is   in cr ea s ed   to   m o v e   to war d s   th MPP  [ 4 ] ,   [ 2 8 ] .   Fig u r 4   s h o ws th f lo wch a r t o f   th P& tech n iq u e.     3 . 5 .     I ncre m ent a l c o nd uct a nce    T h in cr em en tal  co n d u ctan ce   tech n iq u is   co n s id er ed   o n o f   th m o s ef f ec tiv MPPT  t ec h n iq u es   d u to   its   b alan ce   o f   co s t - ef f e ctiv en ess   an d   ea s o f   im p lem en tatio n .   I is   b ased   o n   an aly z in g   th s lo p o f   th e   cu r r en t - v o ltag c u r v e   dI d V .   I f     dI d V = 0 ,   t h s y s tem   is   at  th e   MPP ,   an d   th e   d u ty   cy cle   r em ain s   c o n s tan u n til  clim atic  co n d itio n s   c h an g e .   I f   dI d V < 0   th o p er atin g   p o in is   to   th e   r i g h o f   th e   MPP ;   th u s ,   th e   d u ty   cy cle  m u s b in cr ea s ed   [ 2 9 ] .   C o n v er s ely ,   if   dI d V > 0 ,   th d u ty   p o in is   to   th lef o f   th MPP ,   an d   th d u ty   c y cle  m u s b e   r ed u ce d .   Fig u r 5   s h o ws th f l o wch ar t o f   t h tech n i q u e.           Fig u r 4 .   Flo wch ar o f   th e   P& tech n iq u e   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       A N N - b a s ed   MPP T fo r   p h o to v o lta ic  s ystems :   p erfo r ma n ce   a n a lysi s   a n d     ( K h a d ija   A b d o u n i )   2785       Fig u r 5 .   Flo wch ar o f   th e   I N C   tech n iq u e       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O   T h t ec h n i q u es  p r o p o s e d   i n   t h is   p a p e r   ar t este d   u n d e r   b o t h   s tan d ar d   a n d   v a r ia b l cli m at ic   co n d iti o n s   to   ass ess   th ei r   p er f o r m an ce   a n d   a d a p t ab ilit y .   T h e   s i m u la ti o n   was c a r r ie d   o u t u s i n g   MA T L A B /S im u li n k .   F ig u r e   6   ill u s t r ates   t h e   s im u l at ed   p h o t o v o ltai c   s y s te m ,   wh ic h   i n cl u d es   a   P g en er at o r   c o n s is ti n g   o f   t h r ee   p a r alle l   s tr i n g s ,   e ac h   co n t ai n i n g   f o u r   m o d u l es  c o n n ec te d   in   s e r i es  o f   t h e   AR E i - 2 3 0 W - M6 - m o d u le .   T h d e tai le d   p a r a m e te r s   o f   t h is   m o d u l ar p r ese n t ed   i n   T a b l 2 .   T h e   p ar a m et er s   o f   th b o o s co n v e r t er   u s e d   in   t h s y s t em   ar e   C 1   = 4   mF ,   L   0 . 1   mH ,   C 2   =   1 0   mF ,   a n d   R   =   2 0   Ω .           Fig u r 6 .   Stu d ie d   PV sy s tem   m o d eled   in   MA T L AB /S im u li n k     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 .   4 Dec em b er   20 25 :   2780 - 2 7 9 1   2786   T ab le   2.   AR E i - 2 3 0 W - M6 - m o d el  p ar a m eter s   P a r a me t e r   V a l u e   V o l t a g e   V m pp      3 0 . 7 2   V   C u r r e n t   I m pp      7 . 5   A   M a x i m u m   p o w e r   P m ax      2 3 0 . 4   W   C u r r e n t   o f   sh o r t   c i r c u i t   I sc     8   A   V o l t a g e   o f   o p e n   c i r c u i t   V oc     3 7 . 1 4   V   O p e n   c i r c u i t   t e m p e r a t u r e   c o e f f i c i e n t   V oc     - 0 . 3 5 3 3   V/ °C   S h o r t   c i r c u i t   t e m p e r a t u r e   c o e f f i c i e n t   I sc   0 . 0 5 5 3   A / °C   N u mb e r   o f   c e l l s   60       4 . 1 .     Resul t s   un der  s t a nd a rd  clim a t ic  co nd it io ns     T h p a r a m e te r s   o f   t h ANN - b as ed   MPP T   t ec h n iq u w er e   tr ai n e d   an d   o p ti m i ze d   u s i n g   th m ea n   s q u a r e d   er r o r   ( MS E )   m et r i c,   w h ic h   c alc u l ates   t h e   m e an   s q u a r e d   d i f f e r e n c b etw ee n   p r e d i cte d   a n d   ac t u a l   v al u es.  T o   a ch ie v e   t h is ,   t h d atas et  w as  d i v i d e d   i n t o   th r e s u b s ets .   T h t r ai n i n g   s et,   c o m p r is i n g   7 0 o f   t h e   d at a,   w as  u s e d   t o   a d j u s t h wei g h ts   an d   b i ases   o f   th A NN  d u r i n g   t h t r a in in g   p h as e.   v a li d ati o n   s et ,   co n s is t in g   o f   1 5 o f   t h e   d at a,   was   u s e d   t o   m o n it o r   th e   m o d el' s   p e r f o r m a n ce   an d   p r ev e n t   o v e r f itti n g .   Fi n all y ,   th e   test   s e t,   als o   c o n s is ti n g   o f   1 5 %   o f   t h e   d at a,   w as   u s e d   to   e v al u ate   t h m o d el' s   f i n al   p e r f o r m an ce .   T h e   r es u l ts   ar p r es en te d   i n   F ig u r e   7 .   Fi g u r es   8   an d   9 ,   r es p e cti v e ly ,   ill u s tr a te   t h e   PV   p o we r   a n d   v o lt a g e   o b tai n ed   b y   th e   MPPT   te ch n i q u es   t este d   u n d er   s ta n d a r d   cli m a tic   c o n d iti o n s ,   c o r r es p o n d i n g   t o   s o la r   i r r a d iat io n   o f   E   =     1 0 0 0   W /m ²  an d   a   te m p e r a tu r e   o f   T   2 5   °C .           Fig u r 7 .   T r ain in g   p er f o r m an c o f   th ANN  m o d el:  m ea n   s q u ar ed   er r o r   v er s u s   tr ain in g   ep o ch s           Fig u r 8 .   P p o we r   u n d e r   s ta n d a r d   cli m at ic   c o n d iti o n s   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       A N N - b a s ed   MPP T fo r   p h o to v o lta ic  s ystems :   p erfo r ma n ce   a n a lysi s   a n d     ( K h a d ija   A b d o u n i )   2787       Fig u r 9 .   P v o lt ag u n d e r   s ta n d a r d   c lim ati c o n d i ti o n s       T h r es u l ts   s h o w   t h a all   MP PT  tec h n i q u es   c o n v e r g to   t h M PP ,   e ac h   wit h   u n iq u e   p e r f o r m a n c e   ch ar ac t er is ti cs.   A NN   d e m o n s t r ates   t h e   f as test   p e r f o r m a n c e,   h ig h   a cc u r ac y ,   s ta b l PV   p o w e r ,   a n d   a n   e f f i ci en cy   o f   9 9 . 9 7 % .   FL   r e ac h es   th e   MPP  q u i ck ly   b u t   o v e r s h o o ts   s l ig h t ly   a n d   s ta b il izes   at   0 . 0 8   s ec o n d s   wit h   an   ef f ic ie n c y   o f   9 9 . 3 2 % .   B ac k s t e p p i n g   a c h ie v es   s t a b le   PV   p o w er   wi th   f ew er   o s c ill ati o n s   t h an   P& O,   I NC ,   a n d   FL   an d   h as  h i g h   ef f i cie n cy   o f   9 9 . 8 8 %.   P & e x h ib its   th e   s l o west   p e r f o r m a n c e,   p r i m a r il y   d u e   t o   i n iti al   o s ci lla ti o n s ,   a n d   a ch ie v es   a n   e f f ici en c y   o f   9 9 . 2 1 %.   I NC   s ta b iliz es  f ast e r   wi th   f ew er   o s cil la tio n s   b u t   a ch ie v es   th e   s a m e   e f f ic ie n c y   as   P& O.       4 . 2 .     Resul t s   un der  v a ria ble c lim a t ic  co nd it io ns     T h e   e v al u ati o n   o f   MPP T   te c h n i q u es   u n d e r   c o n s ta n t   ir r a d i an ce   a n d   te m p e r a tu r e   is   in s u f f ici en t   t o   r e f le ct   t h e ir   r ea l - wo r l d   p e r f o r m a n c e.   T o   a d d r ess   t h is ,   th t ec h n iq u es  ar e   test e d   u n d e r   th r e s ce n a r i o s   wit h   v a r y i n g   cl im ati co n d it io n s ,   as  s h o wn   i n   F ig u r e   1 0 ,   t o   a s s ess   t h e ir   a b il it y   t o   tr ac k   th MPP   u n d e r   r ap id   en v i r o n m e n t al   c h a n g es .   T h e   r e s u lt in g   PV  p o w er   a n d   v o lt a g e   ar p r ese n t e d   i n   Fi g u r es  1 1   an d   1 2 ,   r es p e cti v e ly .   T h e   p er f o r m an ce   o f   ANN - b a s ed   MP PT   is   ev al u at e d   u n d e r   t h r ee   d i f f e r e n t   s c en a r i o s   o f   c lim ati c   co n d iti o n s   a n d   c o m p ar e d   wi t h   o t h e r   MPPT   t ec h n iq u es  ( P & O,   I NC ,   FL   a n d   B a ck s te p p in g )   b ase d   o n   t h ei r   r a b i d it y ,   s ta b ili t y ,   a n d   t r ac k i n g   e f f ici en c y :   -   I n   s ce n a r i o   1   [ 0 ,   0 . 5 s ] ,   th e   s o l ar   i r r a d i an ce   is   s et   to   6 0 0   w/ m ²  a n d   th e   t em p e r a tu r e   is   3 0   °C ,   r e p r ese n t in g   lo s o l ar   i r r ad ia n c c o n d iti o n   wit h   r el ati v e ly   lo we r   a v aila b l m ax im u m   p o w e r .   U n d e r   t h e s c o n d i ti o n s ,   th e   A NN - b ase d   MPP T   an d   b a ck s t e p p in g   c o n t r o lle r   s h o w   ex ce ll e n t   a d a p t ab ilit y   b y   q u ic k l y   c o n v er g i n g   t o   th e   MPP .   I n   co n t r as t,  P & a n d   I NC   ta k l o n g er   to   s ta b il iz e   an d   s h o s i g n i f ic an o s ci llat i o n s   a r o u n d   t h MPP  d u e   t o   t h ei r   it er ati v e   p er t u r b ati o n   a p p r o a c h .   FL   ac h iev es   ac ce p t ab le   p e r f o r m a n ce   b u t   co n v e r g es   s lo w er   t h an   ANN   a n d   b ac k s t e p p i n g .   ANN' s   a b il it y   t o   le ar n   an d   p r ed ict   t h e   MPP   e n s u r es   h i g h e r   tr ac k i n g   ef f ic ie n c y   a n d   m i n i m al   p o we r   d is s i p a ti o n ,   m ak in g   it   p a r ti cu la r l y   ef f e cti v i n   l o w   ir r ad ia n c co n d iti o n s .   -   I n   s c e n a r i o   2   [ 0 . 5 ,   1 s ] ,   t h e   s o la r   ir r a d i a n ce   i n c r ea s es   t o   1 0 0 0   W /m ²   a n d   th te m p e r at u r e   d ec r e ases   t o   2 0 °C ,   r es u lt in g   i n   h i g h e r   a v ai la b le   MPP.   T h is   s c en ar io   r e p r ese n ts   a   s u d d e n   c h a n g e   i n   cli m a tic   c o n d iti o n s .   T h e   ANN - b ase d   MPP T   s h o ws  e x c elle n p er f o r m a n ce ,   a ch ie v i n g   co n v e r g e n c t o   t h MPP  w h i le  m ai n ta i n i n g   ex ce l le n t   s t ab ilit y .   B ac k s t e p p in g   als o   p e r f o r m s   wel l,   w it h   a   tr ac k i n g   s p ee d   c o m p ar a b l to   ANN ,   b u t   r e q u i r es   p r e cise   ad ju s tm en o f   th e   c o n t r o l   p ar am et er s   f o r   o p t i m al   r es u lts .   I n   c o n tr ast ,   P & O   an d   I NC   s h o s ig n i f ic a n t   d el ay s   in   a d a p ti n g   t o   t h e   n ew   MPP ,   a lo n g   wi th   o v e r s h o o ts   a n d   o s ci lla ti o n s   t h at   r ed u c e   t h e   o v e r al e f f i ci en c y .   F L   p er f o r m s   b ett er   t h an   P & O   an d   I NC ,   p r o v id in g   m o r s ta b l tr ac k i n g ,   b u t   r em ai n s   s lo w er   t h a n   A NN  d u t o   its   r u le - b ase d   a p p r o a ch .   A NN' s   f ast  a n d   ac c u r a te  r es p o n s to   th es cli m at ic   ch an g es  d e m o n s tr at es  its   e f f ec tiv en ess   a n d   a d a p ta b i lit y   i n   t r a ck i n g   t h e   MPP   u n d e r   r a p i d l y   ch an g i n g   s o la r   ir r a d ia n ce   a n d   t em p er at u r e.   -   I n   s ce n a r i o   3   [ 1 ,   1 . 5 s ] ,   th e   s o la r   i r r a d ia n ce   d ec r e ases   t o   8 0 0   W / m ²   w h i le   t h e   t em p er at u r e   i n c r e ases   t o   2 5 °C ,   r esu lti n g   in   a   r e d u ce d   MPP.   T h e   AN N - b as e d   MPPT   a d a p ts   s m o o t h l y   a n d   ef f i cie n tly   t o   t h e   n ew   MPP,   m ai n ta in in g   s t ab le   o p er ati o n   an d   m in im izi n g   p o w er   l o s s   d u r i n g   t h ch a n g e   i n   cli m atic   co n d it io n s .     B ac k s te p p i n g   als o   e f f ec ti v el y   t r a ck s   t h e   n ew  MPP,   b u t i ts   p e r f o r m a n c is   l ess   e f f ic ie n t   i n   t h i s   s ce n a r i o .   O n   th e   o t h e r   h an d ,   P & O   a n d   I N C   a r e   s l o we r   t o   ad ap to   t h e   n ew   MPP   an d   s h o w   s i g n i f ic a n t   o s cil lat io n s   ar o u n d   t h e   MPP,   r ed u c in g   t h eir   o v e r a ll   e f f ic ie n c y .   FL ,   al t h o u g h   m o r e   ad ap ti v e   t h an   P & O   a n d   I NC ,   r es p o n d s   m o r e   s l o wl y   th a n   A NN,   r esu lti n g   in   a   l o w   e f f ici e n cy   i n   tr ac k i n g   t h MPP.       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 .   4 Dec em b er   20 25 :   2780 - 2 7 9 1   2788       Fig u r 1 0 .   T est   s c e n a r i o s   f o r   v ar y i n g   i r r a d i an ce   a n d   te m p er at u r c o n d i ti o n s           Fig u r 1 1 .   PV   p o we r   u n d e r   th r ee   d i f f e r e n t   c lim ati c o n d i ti o n   s ce n a r i o s           Fig u r 1 2 .   PV   v o lta g u n d e r   t h r e d i f f e r e n t   cl im atic   c o n d it io n   s ce n ar io s       T ab le  3   s u m m ar izes  th r esu lts   o b tain ed   f r o m   th is   co m p ar is o n   u n d e r   b o th   s tan d a r d   clim atic   co n d itio n s   an d   r a p id ly   ch an g i n g   clim atic  s ce n ar io s .   T h p er f o r m an ce   o f   v ar io u s   MPPT  te ch n iq u es,  in clu d i n g   ANN,   FL,   b ac k s tep p i n g ,   P& O ,   an d   I NC ,   is   ev al u ated   b ased   o n   k ey   m etr ics  s u ch   as   ef f icie n cy ,   tr ac k in g   er r o r ,   tr ac k in g   s p ee d ,   an d   o s cillatio n   b eh av io r .   T h r esu lts   s h o th at  th ANN - b ased   MPPT  tech n iq u ac h ie v es  th e   m ax im u m   ef f icien c y ,   m o r t h an   9 9 . 9 6 in   all  clim atic  c o n d itio n s ,   with   n eg lig ib le  er r o r   an d   th f astes r esp o n s tim es,  as  lo as   0 . 0 0 1   s ec o n d s .   I n   ad d itio n ,   ANN  is   ch ar ac ter ized   b y   s tab le  o p er atio n   with   n o   o s cillatio n s ,   ev en   u n d er   r ap id ly   ch an g in g   s o lar   ir r a d ian ce   an d   tem p er atu r e .   T h is   d em o n s tr ates  it s   s u p er io r   ad ap tab ilit y   an d   r eliab ilit y   co m p ar ed   to   th o th e r   MPPT  tech n iq u es e v alu ate d .   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       A N N - b a s ed   MPP T fo r   p h o to v o lta ic  s ystems :   p erfo r ma n ce   a n a lysi s   a n d     ( K h a d ija   A b d o u n i )   2789   T a b le   3 .   Pe r f o r m a n c m e tr ics   o f   MPP T   te ch n i q u es   C l i ma t i c   c o n d i t i o n s   G   ( w / m 2 )   1 0 0 0   6 0 0   1 0 0 0   8 0 0   ( º C )   25   30   20   25   P max   ( W )   ''Th e o r e t i c a l ''   2 7 6 4 . 8   1 6 2 2 5   2 8 2 2 . 2 7   2 2 1 4 . 0 1   ANN     Ef f i c i e n c y   ( %)     Er r o r   ( %)     Tr a c k i n g   sp e e d   ( s)     O sci l l a t i o n   9 9 . 9 7   0 . 0 2   0 . 0 3   n o n e   9 9 . 9 6   0 . 0 3   0 . 0 5   n o n e   9 9 . 9 9   0 . 0 0 9   0 . 0 2   n o n e   9 9 . 9 9   0 . 0 0 4   0 . 0 0 1   n o n e   FL     Ef f i c i e n c y   ( %)     Er r o r   ( %)     Tr a c k i n g   sp e e d   ( s)     O sci l l a t i o n   9 9 . 3 2   0 . 6 7   0 . 0 8   Lo w   9 9 . 2 9   0 . 7 0   0 . 0 9   Lo w   9 9 . 3 5   0 . 6 4   0 . 0 6   M e d i u m   9 9 . 3 2   0 . 6 7   0 . 0 3   M e d i u m   B a c k s t e p p i n g     Ef f i c i e n c y   ( %)     Er r o r   ( %)     Tr a c k i n g   sp e e d   ( s)     O sci l l a t i o n   9 9 . 8 8   0 . 1 3   0 . 1 4   Lo w   9 9 . 9 0   0 . 0 9   0 . 1 2   Lo w   9 9 . 9 5   0 . 0 4   0 . 0 1   Lo w   9 9 . 9 0   0 . 0 9   0 . 0 1   Lo w   P &O     Ef f i c i e n c y   ( %)     Er r o r   ( %)     Tr a c k i n g   sp e e d   ( s)     O sci l l a t i o n   9 9 . 2 1   0 . 7 8   0 . 0 6   H i g h   9 9 . 2 2   0 . 7 7   0 . 0 8   H i g h   9 9 . 2 4   0 . 7 5   0 . 0 4   H i g h   9 9 . 2 7   0 . 7 2   0 . 0 2   M e d i u m   IC     Ef f i c i e n c y   ( %)     Er r o r   ( %)     Tr a c k i n g   sp e e d   ( s)     O sci l l a t i o n   9 9 . 2 9   0 . 7 1   0 . 0 3   M e d i u m   9 9 . 2 2   0 . 7 7   0 . 0 5   Lo w   9 9 . 2 8   0 . 7 1   0 . 0 1   M e d i u m   9 9 . 2 3   0 . 7 6   0 . 0 0 5   M e d i u m       5.   CO NCLU SI O N   MPPT  tech n iq u es  ar e   ess en tial  f o r   o p tim izin g   t h e n er g y   p r o d u ctio n   o f   p h o t o v o ltaic  s y s tem s   to   en s u r th at  th e y   o p er ate  at   m ax im u m   p o wer   ev en   u n d er   v ar iab le  clim atic  c o n d itio n s .   I n   t h is   s tu d y ,   th e   p er f o r m an ce   o f   an   ANN - b a s ed   MPPT  co n tr o ller   u n d e r   d if f er en s ce n ar i o s   o f   clim atic  co n d itio n s   was   ev alu ated   u s in g   MA T L AB / S im u lin k   an d   co m p ar ed   with   co n v e n tio n al  tech n iq u es  s u ch   as  p er tu r b   an d   o b s er v e,   in c r em en tal  co n d u cta n ce ,   f u zz y   lo g ic  c o n tr o ller ,   an d   b ac k s tep p in g   co n tr o ller .   T h s im u latio n   r esu lts   s h o wed   th at  ANN - b ased   MP PT  o u tp er f o r m ed   th o t h er   te ch n iq u es,  ac h ie v in g   t h h ig h e s ef f icien cy   ( u p   to   9 9 . 9 4 %)  with   f ast  tr ac k in g   a n d   lo o s cillatio n .   I ts   r o b u s tn ess   u n d er   r a p id ly   ch a n g in g   clim atic  co n d itio n s   allo wed   it to   m ain tain   s tab le  o u tp u t p o wer   wh ile  ac cu r ately   tr ac k in g   th e   MPP.       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h au th o r s   d ec lar th at  n o   f u n d in g   was r ec eiv e d   to   s u p p o r th is   r esear ch .       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 tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id 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   Kh ad ija   Ab d o u n i                               Mo s taf a   B en b o u k o u s                                 Dr ig h il Asm aa                               Hich am   B ah r                               Mo h am ed   B o u r                                   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.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.