I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o wer   E ng i neer ing   ( I J AP E )   Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 ,   p p .   1 1 8 0 ~ 1 189   I SS N:  2252 - 8 7 9 2 ,  DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 /ijap e . v 1 5 . i 3 . pp 1 1 8 0 - 1 1 8 9           1180       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : // ija p e. ia esco r e. co m/   Sliding - mo de as si sted dir ect to rque  contro l f o r  reliab le wind   turbine  opera tion       Neha l O ua s s ila 1 ,   Dib  Dj a lel 1 ,  B illel  M eg hn i 2 ,   Dib  No ur  E l ho ud a 3   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   La b o r a t o r y   o f   M i n e s  LM ,   L a r b i   T e b e ssi   U n i v e r s i t y   o f   T e b e ssa ,  T e b e ssa ,   A l g e r i a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   B a d j i   M o k h t a r   U n i v e r s i t y   o f   A n n a b a ,   A n n a b a ,   A l g e r i a   3 La b o r a t o r y   o f   D i s c o u r se   A p p r o a c h e s   ( LA D ) ,   D e p a r t m e n t   o f   E n g l i sh   La n g u a g e ,   U n i v e r si t y   o f   S f a x ,   S f a x ,   Tu n i si a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   1 3 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Ma r   2 7 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   J u n   9 ,   2 0 2 6       Th is  p a p e r  i n v e stig a tes   a n d   c o m p a re s  th e   p e rfo rm a n c e   o f  two   a d v a n c e d   c o n tro l  stra teg ies ,   d irec t  to r q u e   c o n tro l   (DTC)   a n d   sli d in g   m o d e   c o n tro l   (S M C),   a p p li e d   to   a   p e rm a n e n t   m a g n e t  sy n c h ro n o u s  g e n e ra to r  ( P M S G )  u se d   in   win d   e n e rg y   c o n v e rsio n   sy st e m s.  Th e   c o n tro l  sc h e m e s  a im  to   e n su re   e fficie n t  e n e rg y   c o n v e rsio n   a n d   sta b le  o p e ra ti o n   u n d e r  v a riab le  win d   c o n d i ti o n s.  T h e   c o m p a ris o n   is  c a rried   o u t   t h ro u g h   d e tailed   si m u latio n s   c o n sid e ri n g   e lec tro m a g n e ti c   t o r q u e   re sp o n se ,   sta to r   flu x   b e h a v io r,   sp e e d   re g u latio n ,   a n d   ro b u st n e ss   to   d i stu rb a n c e s  a n d   p a ra m e ter  v a riatio n s.   T h e   re su lt s  sh o w  t h a t  DTC  p ro v i d e s  a   fa st  d y n a m ic  re sp o n se   with   a   re lativ e ly   sim p le  c o n tr o l   stru c t u re ,   b u t   s u ffe rs  fro m   to r q u e   a n d   flu x   r i p p les   a n d   se n siti v it y   to   p a ra m e ter  v a riatio n s.  In   c o n tras t,   S M C  d e m o n stra tes   h ig h e r   ro b u stn e ss   a g a in st   u n c e rtain ti e s  a n d   d ist u rb a n c e s,  wit h   sm o o t h e r  to r q u e   c h a ra c teristics   a n d   im p ro v e d   sp e e d   re g u latio n .   Ov e ra ll ,   t h e   stu d y   in d ica tes   th a t  SMC   is  a   p ro m isi n g   a p p ro a c h   f o r  e n h a n c in g   th e   sta b il it y   a n d   p e rfo rm a n c e   o f  P M S G - b a se d   win d   e n e rg y   sy ste m s.  F u tu re   wo rk   m a y   e x p lo re   h y b r id   stra teg ies   c o m b i n in g   th e   fa st  re sp o n se   o f  DTC   with   th e   ro b u stn e ss   o f  S M C,   a s  we ll   a s  in telli g e n t   c o n tr o l  tec h n i q u e s  t o   fu r th e r   o p ti m ize   e n e rg y   e x trac ti o n .   K ey w o r d s :   Dir ec tly   to   co n tr o l D T C   E f f icien cy     Mo d elin g   PMSM   Sli d in g   m o d e  c o n tr o l    Stab ilit y   W in d   tu r b in e   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Dib   Djalel   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   L ab o r at o r y   o f   Min es  L M ,  L ar b i T eb ess i U n iv er s ity   o f   T eb ess a   1 2 0 0 2   T eb ess a,   Alg e r ia   E m ail:  jalel. d ib @ u n iv - teb ess a. d z       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  g r o win g   g l o b al  d em an d   f o r   clea n   an d   s u s tain ab le  en er g y   h as  in ten s if ied   r esear ch   ef f o r ts   to war d   im p r o v in g   th e  p er f o r m an ce   o f   win d   en er g y   co n v er s io n   s y s tem s   ( W E C S)   ( Fig u r e  1 ) .   A m o n g   th e   v ar io u s   tech n o lo g ies  u s ed   in   win d   p o wer   g en er atio n ,   win d   tu r b i n e s   eq u ip p ed   with   p er m an en t  m ag n et  s y n c h r o n o u s   g en er ato r s   ( PMSGs )   h av e  g a in ed   co n s id er ab le   atten tio n   d u e  to   th eir   h ig h   ef f icien c y ,   co m p ac t  s tr u ctu r e,   r ed u ce d   m ain ten a n ce   r e q u ir e m en ts ,   an d   ex ce llen t   d y n am ic   p er f o r m an ce .   Ho wev e r ,   t h e  ef f ec tiv e  co n tr o l   o f   PMSG - b ased   win d   tu r b in e  s y s tem s   r em ain s   a  s ig n if ican t  ch a llen g e  b ec au s e  o f   th e  n o n lin ea r   ch ar ac ter is tics   o f   th e  m ac h in e,   p ar am eter   u n ce r t ain ties ,   an d   th e  h ig h ly   v a r iab l e  n atu r e  o f   win d   c o n d itio n s .   C o n v en tio n al  lin ea r   co n tr o l  tech n iq u es  s u ch   as  p r o p o r tio n al – in teg r al  ( PI)   an d   p r o p o r tio n a l – in teg r al – d er iv ativ e  ( PID )   co n tr o ller s   ar e  wid ely   u s ed   in   elec tr ical  d r i v e  s y s tem s .   Nev er th eless ,   th ese  co n tr o ller s   o f ten   s h o w  lim ited   p er f o r m a n ce   wh en   d ea lin g   with   n o n lin ea r ities ,   p ar am eter   v ar iatio n s ,   an d   ex ter n al  d is tu r b a n ce s   co m m o n l y   en c o u n ter e d   in   win d   en e r g y   ap p licatio n s   [ 1 ] .   C o n s eq u en tly ,   a d v an ce d   n o n lin e ar   co n tr o l  s tr ateg ies   h av e  b ee n   in cr ea s in g ly   in v esti g ated   to   im p r o v e  t h e  r o b u s tn e s s   an d   d y n am ic  r esp o n s e  o f   s u ch   s y s tem s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       S lid in g - mo d e  a s s is ted   d ir ec t to r q u e  co n tr o l fo r   r elia b le  w in d   tu r b in e  o p era tio n   ( N eh a l O u a s s il a )   1181   Am o n g   t h ese  s tr ateg ies,  d ir ec t  to r q u e   co n t r o l  ( DT C )   a n d   s lid in g   m o d e  c o n tr o l  ( SMC )   [ 2 ] ,   [ 3 ]   h a v e   em er g ed   as p r o m is in g   ap p r o ac h es f o r   th e  c o n tr o l  o f   p e r m an e n t m ag n et  s y n c h r o n o u s   m ac h i n es   ( PMSM) .   DT C   is   p ar ticu lar ly   attr ac tiv e  b ec a u s e  o f   its   s im p le  co n tr o l  s tr u ctu r e  an d   f ast  d y n am ic  r esp o n s e,   as  it  d ir ec tly   r eg u lates  th e  elec tr o m ag n etic  to r q u e  a n d   s tato r   f lu x   with o u t  r eq u ir in g   cu r r en t  co n tr o l  l o o p s   o r   c o o r d in ate   tr an s f o r m atio n s .   Desp ite  th ese  ad v a n tag es,  class ical  DT C   s u f f er s   f r o m   ce r tain   d r awb ac k s ,   s u ch   as  to r q u e   an d   f lu x   r ip p les  as  well  as  s en s iti v ity   to   p ar am ete r   v ar iatio n s .   On   th e  o th er   h an d ,   SMC   is   well  k n o wn   f o r   its   s tr o n g   r o b u s tn ess   ag ain s t  m o d el  u n ce r tain ties   an d   e x ter n al  d is tu r b an ce s .   I ts   n o n lin ea r   co n t r o l  s tr u ctu r e  allo ws   th e  s y s tem   to   m ai n tain   s tab le  o p er atio n   ev en   u n d er   s ev er e  o p er atin g   co n d itio n s .   As  a   r esu lt,  SMC   h as  b ee n   wid ely   in v esti g ated   an d   ap p lie d   in   elec tr ic  d r i v e  s y s tem s   to   en h an ce   p er f o r m an ce   a n d   r elia b ilit y   [ 4 ] .   Sev er al  s tu d ies  in   th e  liter atu r e  h av e  e x p lo r e d   th e  a p p licatio n   o f   t h ese  co n tr o l  s tr ateg ies  to   PMSM .  Fo r   in s tan ce ,   s o m e  wo r k s   h a v e  in v esti g ated   DT C   alg o r ith m s   f o r   m u lti - p h ase  PMSM   s u p p lied   b y   m u ltip le   in v er ter s ,   h i g h lig h tin g   th ei r   p o ten tial  f o r   h ig h - p o wer   in d u s tr ial  ap p licatio n s   s u ch   as  tr ac tio n   an d   n av al   p r o p u ls io n   [ 5 ] ,   [ 6 ] .   Oth e r   s tu d ies  h av e  f o c u s ed   o n   im p r o v in g   SMC   tech n iq u es,  in clu d in g   th e  d ev elo p m en t  o f   s u p er - twis tin g   s lid in g   m o d e  co n tr o ller s   an d   co m p en s atio n   s tr ateg ies  to   r ed u ce   s p ee d   o v er s h o o t  an d   im p r o v e   d y n am ic   p er f o r m a n ce .   Ad d itio n ally ,   h y b r id   a p p r o ac h es  c o m b in in g   DT C   with   s lid in g   m o d e  tech n iq u es  h av e   b ee n   p r o p o s ed   t o   r ed u ce   to r q u e  r ip p le,   s tab ilize  s witch in g   f r eq u en cy ,   an d   en h a n ce   o v e r all  s y s tem   r o b u s tn ess .           Fig u r e1 .   PMSG c o n n ec ted   to   t h e  win d   t u r b i n e       Desp ite  th e  co n s id er ab le  r esear ch   co n d u cted   in   th is   ar ea ,   a   co m p r eh e n s iv e  co m p a r ativ e  ev alu atio n   o f   DT C   an d   SMC   wh en   ap p lied   to   PMSG - b ased   win d   tu r b in e  s y s tem s   r em ain s   an   im p o r tan t  to p ic  f o r   in v esti g atio n .   T h e r ef o r e ,   th is   wo r k   aim s   to   a n aly ze   a n d   c o m p ar e  th e   p er f o r m a n ce   o f   DT C   an d   SMC   ap p lied   to   a  PMSG   u s ed   in   win d   e n e r g y   c o n v e r s io n   s y s tem s   [ 7 ] - [ 9 ] .   T h e  c o m p ar is o n   f o cu s es  o n   k e y   p e r f o r m an ce   cr iter ia  in clu d in g   to r q u e  r esp o n s e,   s tato r   f lu x   b eh av io r ,   s p ee d   r eg u latio n ,   an d   r o b u s tn ess   u n d er   d is tu r b an ce s   an d   p a r am eter   v ar iatio n s .   T h e   r esu lts   p r o v i d e  v alu a b le  in s i g h ts   in to   th e   ad v a n tag es  an d   lim itatio n s   o f   ea ch   co n tr o l stra teg y   a n d   th ei r   s u itab ilit y   f o r   m o d er n   win d   tu r b in e   ap p licatio n s .       2.   M E T H O D   T h e  m eth o d o l o g y   ad o p ted   in   th is   s tu d y   is   s tr u ctu r e d   ar o u n d   f o u r   m ain   c o m p o n en ts .   First,  th e  m o d elin g   o f   th e   PMSM  is   d e v elo p ed   b ased   o n   f u n d am e n tal  elec tr o m ag n etic  p r i n cip les,  a llo win g   an   ac cu r ate   r ep r esen tatio n   o f   th e   elec tr ical  an d   m ec h a n ical  d y n am ics   o f   th e   s y s tem .   T h e n ,   t h e  s y n ch r o n o u s   m ac h in e   th eo r y   [ 1 0 ] - [ 1 2 ]   an d   its   m ath e m atica l  m o d elin g   ar e  p r esen ted   u s in g   th e  d q   r ef er e n ce   f r am e,   wh ich   s im p lifie s   th e  an aly s is   an d   co n tr o l  d esig n   b y   tr an s f o r m in g   th e  th r ee - p h ase  v ar iab les  in to   a  two - ax is   r o tatin g   co o r d in ate  s y s tem .   Su b s eq u en tly ,   a n   S MC  s tr ateg y   is   d esig n ed   to   en s u r e  r o b u s t  p er f o r m an ce   ag ain s t  p ar am eter   u n ce r tain ties   an d   ex ter n al  d is tu r b an ce s ,   with   a  p ar ticu lar   f o cu s   o n   ac h iev i n g   p r ec is e  tr a ck in g   o f   r ef er en ce   s ig n als.  Fin ally ,   s im u latio n   r esu lts   ar e  an aly ze d   to   e v alu ate  th e  ef f ec tiv en ess   o f   t h e  p r o p o s ed   c o n tr o l   ap p r o ac h   in   te r m s   o f   d y n a m ic   r esp o n s e,   s tab ilit y ,   an d   tr ac k in g   ac cu r ac y .   T h e  o v er all  s tu d y   is   co n clu d ed   b y   h ig h lig h tin g   th e  ad v an tag es a n d   p o ten tial im p r o v em en ts   o f   t h e  im p lem en ted   m eth o d .       3.   M O DE L I NG   O F   P E R M AN E NT   M AG N E T I C  SYN CH RO NO US MACH I NE   T h e  m o d elin g   o f   a  PMSM  in v o lv es   d ev elo p in g   a  m ath em a tical  r ep r esen tatio n ,   o f ten   u s i n g   th e  d - q  r ef er en ce   f r am e  an d   Par k ' s   tr an s f o r m   [ 1 3 ] - [ 1 5 ] ,   to   d escr ib e  i ts   elec tr ical  an d   m ec h an ical  b e h av io r .   T h is   m o d el   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   1 1 8 0 - 1 1 8 9   1182   ty p ically   in clu d es d if f er e n tial  eq u atio n s   f o r   v o ltag es,  cu r r en t s ,   an d   f l u x   lin k ag es,  as  well  as  a  to r q u e  eq u atio n ,   to   f ac ilit ate  an aly s is ,   d esig n ,   a n d   co n t r o l o f   th e  m o to r   f o r   ap p licatio n s   lik e  elec tr ic  v eh icle s   [ 16 ] .   T h e  e lectr ic  an d   m ag n etic  eq u atio n s   p er m an en t  m a g n et  s y n ch r o n o u s   m o to r   in   d q   f r am e   ( Fig u r e  2 )   ar e  ex p r ess ed   as  ( 1 ) - ( 4 ) .     Φ = +   ( 1 )     Φ =   ( 2 )     = +   −   ( 3 )     = +   + + Φ   ( 4 )     T h e  eq u i v alen t  cir cu it  o f   t h e  p er m a n en t  m a g n et  s y n c h r o n o u s   m o to r   is   s h o wn   i n   Fig u r e  3 .   T h e   elec tr o m ag n etic  to r q u e  o f   th e  PMSM  is   g iv en   b y   ( 5 ) .     = { ( − )   + Φ }   ( 5 )           Fig u r e  2 .   R ep r esen tatio n   o f   th e  s y n ch r o n o u s   m o to r   p e r m an e n t m ag n et   [ 1 6 ]           Fig u r e  3 .   Mo d elin g   o f   th e  PM SM  in   th e  d - q   f r am e       3 . 1 .     Cha ra c t er iza t io n o f   ma nu f a ct ured  t er ra co t t a   briqu et t es   co ntr o l o f   s t a t o r  f lux     T h e  s tato r   f lu x   v ec to r   ca n   b e  esti m ated   u s in g   th e  m ea s u r ed   c u r r en t   an d   v o ltag e   v e cto r s .   T h e   esti m atio n   is   p er f o r m ed   as  d escr ib ed   in   [ 1 7 ] ,  [ 1 8 ] .   T h e  d if f er en tial  an d   in teg r al  f o r m s   o f   th e  s tato r   f lu x   esti m atio n   ar e  g iv en   i n   ( 6 )   an d   ( 7 ) ,   r esp ec tiv ely .     d ( ) dt   =   −   ( 6 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       S lid in g - mo d e  a s s is ted   d ir ec t to r q u e  co n tr o l fo r   r elia b le  w in d   tu r b in e  o p era tio n   ( N eh a l O u a s s il a )   1183   ( t)   =   ∫ (   0 s – ) d t   ( 7 )     Neg lectin g   th e  s tato r   r esis tan ce ,   we  f in d   ( 8 ) .     ( t)   =   0 + ∫   0 s d t   ( 8 )     W h er e  0   is   th e  in itial  s tato r   f l u x   lin k ag e  at  th e  in s tan t  o f   s witch in g ,   d u r in g   th e  s witch in g   in ter v al,   ea ch   v o ltag e  v ec to r   is   co n s tan t  an d   th e  s tato r   f lu x   lin k ag e  o f   a  P MSM   ca n   b e  ex p r ess ed   in   th e  Statio n ar y   r ef er en ce   f r am e  as  ( 9 )   an d   ( 1 0 )   [ 19 ] .     ( K+ 1 )   =   Φ ( ) + V   ( 9 )     Δ   =   - 0   =     ( 1 0 )     T h e   ( 1 0 )   im p lies   th at  th e  e n d   o f   th e  s tato r   f l u x   v ec t o r   will m o v e  in   th e   d ir ec tio n   o f   th e   ap p l ied   v o ltag e  v ec to r .     3 . 2 .     E lect ro m a g net ic  t o rque  co ntr o l   E lectr o m ag n etic   to r q u e  c o n tr o l  is   a  k ey   asp ec t  in   ac h iev in g   p r ec is e  r eg u latio n   o f   th e   d y n am ic   b eh av i o r   o f   elec tr ical  m ac h in es,  p ar ticu lar ly   in   a p p licatio n s   s u ch   as  win d   tu r b i n es,  wh er e   r ap id   v a r iatio n s   in   o p er atin g   co n d itio n s   o cc u r .   T h e  o b jectiv e   o f   t o r q u e  co n t r o l  is   to   en s u r e   th at  th e  m a ch in e  d ev el o p s   th e   r eq u ir ed   to r q u e   in   r esp o n s e  to   lo ad   an d   s p ee d   d e m an d s ,   wh ile  m in im izin g   o s cillatio n s   an d   m ax im izin g   ef f icien cy .   On e  o f   th e  m o s t  wid ely   ap p lied   s tr ateg ies  f o r   th is   p u r p o s e   is   DT C ,   wh ic h   en a b les  f ast  an d   ac cu r ate  ad ju s tm en t   o f   b o th   to r q u e  a n d   f lu x   with o u t  r eq u ir i n g   co m p lex   c o o r d i n ate  tr an s f o r m atio n s   o r   cu r r e n t  r eg u lato r s .   I n   th e  DT C   ap p r o ac h ,   th e  elec tr o m ag n etic  to r q u e   an d   th e   s tato r   f lu x   lin k ag e   ar e  co n tin u o u s ly   esti m ated   f r o m   m ea s u r ed   v o l tag es  an d   cu r r e n ts .   T h ese  esti m ated   v alu es  ar e  th en   c o m p ar ed   ag ain s t  th eir   r esp ec tiv e  r ef e r en ce   v alu es   [ 2 0 ] .   T h e  d if f er e n ce s ,   d e f in ed   a s   to r q u e   er r o r   an d   f lu x   e r r o r ,   a r e  u s ed   as  in p u ts   to   two   h y s ter esis   co m p ar ato r s .   T h e  to r q u e  h y s ter esis   co n tr o ller   en s u r es th at  th e  d ev el o p ed   t o r q u e  r em ain s   with in   th e  p r escr ib ed   b a n d   a r o u n d   it s   r ef er en ce ,   wh ile  th e  f lu x   h y s ter esis   co n tr o ller   r eg u lates  th e  am p litu d e   o f   t h e   s tato r   f lu x   lin k ag e   [ 2 1 ] ,   [2 2 ].   T h e  o u tp u ts   o f   th e  h y s ter e s is   co m p ar ato r s   ar e  th en   u s ed   to   d eter m in e  th e   ap p r o p r iate  s witch in g   s tate  o f   th e  v o ltag e  s o u r ce   in v er ter   th r o u g h   a  tab le  o f   o p tim u m   s witch in g   ( T OS ) .   T h is   s witch in g   tab le  m ap s   th e   to r q u e  an d   f lu x   er r o r   s ig n als  to   t h e  m o s t  s u itab le  v o ltag e   v ec to r   th at  will  co r r ec t  t h e  d ev iatio n s .   B y   d y n am ically   s elec tin g   th e  in v er ter   s witch in g   s tates,  th e  DT C   m eth o d   en s u r es  d ir ec t  co n tr o l  o f   elec tr o m ag n etic  t o r q u e  an d   s t ato r   f lu x   with o u t  th e   n ee d   f o r   in ter m e d iate  cu r r en t   co n tr o ller s   o r   m o d u latio n   s tag es.   T h e  m ain   ad v an ta g es  o f   elec tr o m ag n etic  to r q u e  co n tr o l  u s in g   DT C   in clu d e:   i)   Fas t  to r q u e   r esp o n s e ,   o win g   to   th e   d ir ec t   co n t r o l  s tr u ctu r e ;   ii)   R o b u s tn ess   ag ain s t  p ar am eter   v ar iatio n s ,   esp ec ially   s tato r   r esis tan ce ;  iii)  Simp lifie d   co n tr o l  im p lem en tatio n ,   av o i d in g   th e  c o m p lex ity   o f   tr a d itio n al  f ie ld - o r ien ted   co n tr o l.   Ho wev er ,   DT C   is   also   as s o ciate d   with   ce r tain   d r awb ac k s   s u ch   as  to r q u e  a n d   f l u x   r ip p le s   d u e  to   th e  u s e  o f   h y s ter esis   co n tr o ller s   an d   v ar i ab le  s witch in g   f r eq u e n cy .   T h ese  lim itatio n s   m o tiv ate  th e   e x p lo r atio n   o f   m o r e   ad v an ce d   n o n lin ea r   co n tr o l stra teg ies,  s u ch   as  SM C ,   wh ich   ca n   en h an ce   p er f o r m an ce   b y   r e d u cin g   o s cillatio n s   an d   im p r o v in g   s y s tem   r o b u s tn ess   [2 3 ] ,   [ 2 4 ] .  T h e  h y s ter esis - b ased   d ec is io n   r u les  f o r   s tato r   f lu x   an d   elec tr o m ag n etic  to r q u e  c o n tr o l   ar e  s u m m ar ized   i n   ( 1 1 ) .                |  | − |  | ≦                      ℎ     = 0              |  | − |  | ≧                        ℎ     = 1                  | | − |  | < |  |           ℎ     = − 1              |  | − |  | = |  |               ℎ     = 0                |  | − |  | > |  |             ℎ     = 1     ( 1 1 )       4.   SYNCH RO NO US   M ACH I NE   T H E O RY  AND  M O DE L I NG   A  s y n ch r o n o u s   m ac h in e   is   an   elec tr o m ec h an ical  d e v ice  th at  o p er ates  at  a  s p ee d   d ir ec tly   p r o p o r tio n al  to   th e  f r eq u e n cy   o f   th e  s u p p l y   v o ltag e,   k n o wn   as  th e  s y n c h r o n o u s   s p ee d   [2 5 ],   [2 6 ] .   De p en d in g   o n   th e  r o to r   co n s tr u ctio n ,   s y n ch r o n o u s   m ac h in es  ar e  class if ied   in to   two   m ain   ca teg o r ies:   m ac h in es  with   a  s alien t - p o le   ( r elu ctan ce )   r o to r   an d   th o s e  w ith   a  p er m an en t  m a g n et  r o to r .   I n   th is   s tu d y ,   th e  f o c u s   is   p lace d   o n   th e  PMSM  d u e  to   its   h ig h   ef f icien cy ,   co m p ac t  s ize,   an d   s u p er io r   d y n a m ic  p er f o r m a n ce   in   r en ewa b le   en er g y   ap p licatio n s   s u ch   as win d   tu r b i n es.   T h e  PMSM  co n s is t s   o f   a  r o to r   em b ed d ed   with   p er m a n e n t  m ag n ets,  wh ich   estab lis h   a  co n s tan t  m ag n etic  f ield .   T h e  r o t o r   p o l es  ar e  d is tr ib u ted   ax ially   a n d   s y m m etr ically   ar o u n d   th e  r o t o r   s u r f ac e,   en s u r in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   1 1 8 0 - 1 1 8 9   1184   u n if o r m   f lu x   d is tr ib u tio n   in   th e  air   g ap .   I n   s y n ch r o n o u s   o p er atio n ,   th e  in ter ac tio n   b et wee n   th e  s tato r   i s   r o tatin g   m a g n etic  f ield ,   g en er ated   b y   th e   th r ee - p h ase  AC   s u p p ly ,   an d   th e   r o t o r ’ s   s tatio n ar y   m a g n etic  f ield   p r o d u ce d   b y   th e  p er m an e n t  m ag n ets  r esu lts   in   th e  g en e r a tio n   o f   elec tr o m ag n etic  to r q u e.   T h is   to r q u e   is   th e  f u n d am e n tal  m ec h an is m   b y   w h ich   elec tr ical  en er g y   is   co n v e r ted   in to   m ec h an ical  en er g y .   T h e  an g u lar   s p ee d   o f   th e  PM SM  is   lo ck ed   to   th e   s u p p ly   f r eq u en cy   o f   th e   s tato r   v o ltag es ,   m ea n in g   th at  th e  r o to r   o p e r ates sy n ch r o n o u s ly   with   th e  r o tatin g   m ag n etic  f ield .   T o   ac h iev e  th e  d esire d   s p ee d   o r   to r q u e,   th e  p h ase  v o ltag es  m u s t  b e  ad j u s ted   ac co r d in g   to   th e  r o to r   a n g u lar   p o s itio n .   T h er ef o r e,   ac c u r ate  m ea s u r em en t   o r   esti m atio n   o f   th e   r o to r   p o s itio n   is   r eq u ir ed ,   ty p ically   p er f o r m e d   u s in g   en co d er s ,   Hal l - ef f ec t  s en s o r s ,   o r   o b s er v er - b ased   esti m ato r s .   U n lik e  in d u ctio n   m ac h i n es,  wh ich   allo w  s lip   b etwe en   th e  r o to r   an d   th e  s tato r   f ield s ,   PMSM s   o p er ate  s tr ic tly   at  s y n ch r o n o u s   s p ee d .   Dy n am ic  v ar iatio n s   in   s p ee d   ar e  o b tain ed   b y   co n tr o llin g   th e  s u p p ly   f r e q u e n cy   o f   th e  th r ee - p h ase  s tato r   v o ltag es.  T h is   f ea tu r e  m ak e s   PMSM s   h ig h ly   s u itab le  f o r   v ar iab le - s p ee d   win d   en er g y   s y s tem s ,   wh er e  p o wer   elec tr o n ic  co n v e r ter s   ca n   r eg u late  f r eq u en cy   an d   v o ltag e  ac co r d in g   to   win d   co n d itio n s .   Fo r   co n tr o l  an d   an aly s is ,   th e  d y n am ic  m o d el   o f   th e  Per m an en t   PMSG  is   o f ten   ex p r ess ed   in   th e  d - q   r o tatin g   r e f er en ce   f r am e.   I n   t h is   f r am e,   th e  q - ax is   lea d s   th e  d - a x is   b y   9 0 °   with   r esp ec t  to   t h e  d ir ec tio n   o f   r o tatio n ,   s im p lify in g   th e   r ep r esen tatio n   o f   v o ltag es,  cu r r en ts ,   a n d   f lu x   lin k ag es.  T h e  m ath em atica l  f o r m u latio n   p r o v id es  a  f o u n d a tio n   f o r   an aly zin g   a n d   co n tr o l lin g   PMSMs  u n d er   v ar iab le  o p e r atin g   c o n d itio n s .   B y   tr an s f o r m in g   th e  m ac h in e   m o d el  in to   th e  d - q   r ef e r en ce   f r am e,   th e   s y s tem   b ec o m es  ea s ier   to   co n tr o l  w h ile  p r eser v in g   ac cu r ac y   in   r ep r esen tin g   its   d y n am ic  b eh av i o r .   T h is   f r am ewo r k   is   ess en tial  f o r   im p lem en tin g   a d v an ce d   c o n tr o l  tech n iq u es  s u c h   as  DT C   an d   SMC   in   win d   e n er g y   a p p licatio n s   [2 4 ] .   T h e  m ath e m atica l m o d el   o f   th e  PMSM  in   th e  d - q   r ef er en ce   f r am e  is   g iv e n   b y   ( 1 2 ) – ( 1 5 ) .     = +  −   ( 1 2 )     = +  −   ( 1 3 )     = +   ( 1 4 )     =   ( 1 5 )     T h e  elec tr o m ag n etic  to r q u e    is   g iv en   b y   ( 1 6 )   [2 4 ] ,   [ 2 5 ] .     = 3 2 ( ( − ) +   ( 1 6 )       5.   DE SCR I P T I O N   O F   SL I DIN G   M O DE   CO N T RO L   T h e  im p lem en tatio n   o f   t h is   co n tr o l   m eth o d   r e q u ir es m ain ly   t h r ee   s tep s .     5 . 1 .     Sli din g   s urf a ce s   T h ey   pr o p o s e   a  f o r m   o f   g en e r al  eq u atio n   to   d ete r m in e  th e   s lid in g   s u r f ac e  [ 2 6 ] .   T h e  m a th em atica l  f o r m u latio n   o f   t h e  s lid in g   s u r f ac e,   er r o r   f u n ctio n ,   a n d   L y a p u n o v   s tab ilit y   co n d itio n   is   p r ese n ted   in   ( 1 7 ) – ( 1 9 ) .     ( , ) = (  + ) n - 1   ( )   ( 17)     Her e,   ( )   is   th e  er r o r   in   th e  o u tp u t state   an d     is   a  p o s itiv e  co ef f i cien t.     ( ) = ( ) − ( )   ( 1 8 )     T h e  co n v er g e n ce   co n d itio n   is   d ef in ed   b y   th e  e q u atio n   o f   L y ap u n o v :     ̇ ≺ 0   ( 1 9 )     5 . 2 .     Co ntr o ller  d esig n   C o n s eq u en tly ,   th e   s tr u ctu r e   o f   a  c o n tr o ller   co n s is ts   o f   t wo   p ar ts :   a  f i r s t  co n ce r n in g   th e  ex ac t   l in ea r izatio n   an d   a  s ec o n d   s tab ilizin g   [ 2 7 ].     ( ) =  ( ) +     ( 2 0 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       S lid in g - mo d e  a s s is ted   d ir ec t to r q u e  co n tr o l fo r   r elia b le  w in d   tu r b in e  o p era tio n   ( N eh a l O u a s s il a )   1185    ( )   c o r r esp o n d s   to   th e  e q u iv alen t   co n tr o l  s u g g ested   [ 2 8 ] ,   it  is   c alcu lated   o n   b asis   o f   th e  s y s tem   b eh av i o r   alo n g   th e  s lid in g   m o d e   d escr ib ed   b y   ( 2 1 )   a n d   ( 2 2 ) .     ̇ ( , ) = 0   ( 2 1 )     = −   ( )   ( 2 2 )     5 . 3 .     Sim ula t i o n a nd   r esu lt s   B ased   o n   th e  af o r em en tio n ed   d escr ip tio n   o f   th e  s y s tem   an d   its   o p er atin g   m o d es,  th e  s im u latio n   m o d el  o f   th e   s tu d ied   s y s tem   is   d ev elo p ed   in   MA T L AB .   T h e  s im u latio n   m o d el  is   p r esen ted   as  f o llo ws.    Fig u r e  4   illu s tr ates th e  d ev elo p ed   s im u latio n   m o d el  o f   th e  s tu d ied   s y s tem .           Fig u r e  4 .   Gen e r al  s im u latio n   b lo ck   o f   PMSG/ w in d - tu r b in e       6.   ANALY SI S O F   R E SU L T S   T h e  co m p a r ativ e  an aly s is   o f   s im u latio n   ( Fig u r e  4 )   r esu lts   r e v ea ls   clea r   d is tin ctio n s   b etwe en   th e  two   co n tr o l  s tr ateg ies.  Fo r   to r q u e   co n tr o l,  DT C   ac h iev es  r ap id   d y n am ic  r esp o n s e  with   m in i m al  co m p u tatio n al   co m p lex ity ; h o wev er ,   n o ticea b le  to r q u e  r ip p les ar e  o b s er v e d ,   wh ich   m a y   lead   to   m ec h an i ca l stre s s   an d   r ed u ce   s y s tem   life tim e.   I n   co n tr ast,   SMC   m ain tain s   a  s m o o th er   to r q u e   r esp o n s e  with   n e g l ig ib le  o s cillatio n s ,   d em o n s tr atin g   s u p e r io r   r o b u s tn ess   u n d er   s u d d en   win d   s p ee d   v ar iatio n s   an d   p ar am eter   u n ce r tain ties     (F ig u r es  5   an d   6 ) .   I n   ter m s   o f   f lu x   c o n tr o l,  DT C   p r o v id es   ac cu r ate  f lu x   t r ac k in g   b u t  is   s en s itiv e  to   s tato r   r esis tan ce   v ar iatio n s   an d   tem p er atu r e  ef f ec ts .   SMC ,   o n   th e  o th er   h a n d ,   e x h ib its   a  s tab le  f lu x   tr ajec to r y   th at   r em ain s   co n s is ten t  ev en   u n d er   p a r am eter   d ev iatio n s ,   e n s u r in g   r eliab le  m ac h i n e  p er f o r m a n ce .   Sp ee d   r eg u latio n   r esu lts   f u r th e r   co n f ir m   th at  SMC   o f f er s   f aster   s e ttli n g   tim es  an d   s m aller   o v er s h o o t  co m p ar ed   to   DT C ,   p ar ticu lar ly   u n d er   a b r u p t c h an g es in   win d   s p ee d   (F ig u r es 7   an d   8 ) .   Ov er all,   th e  in te g r atio n   o f   SMC   in to   PMSM - b ased   win d   en er g y   s y s tem s   en h an ce s   th e  ef f icien cy   o f   p o wer   ex tr ac tio n ,   r ed u ce s   s tr e s s   o n   th e  m ec h an ical  co m p o n en ts ,   an d   en s u r es  s tab le  o p er atio n   u n d er   f lu ctu atin g   en v ir o n m en ta l  co n d itio n s .   T h ese   f in d in g s   s u g g est  th at  SMC   ca n   b e  c o n s id er ed   a  m o r e  r eliab le  alter n ativ e  to   co n v en tio n al   DT C   f o r   ad v an ce d   win d   en er g y   co n v er s io n   s y s te m s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   1 1 8 0 - 1 1 8 9   1186       Fig u r e  5 .   E v o lu tio n   o f   t h e  t o r q u e   ( SMC )           Fig u r e  6 .   E v o lu tio n   o f   t h e  cu r r en ts   ( DT C )           Fig u r e  7 .   E v o lu tio n   o f   t h e  t o r q u e  ( DT C )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       S lid in g - mo d e  a s s is ted   d ir ec t to r q u e  co n tr o l fo r   r elia b le  w in d   tu r b in e  o p era tio n   ( N eh a l O u a s s il a )   1187       Fig u r e  8 .   E v o lu tio n   o f   t h e  cu r r en ts   ( SMC )       7.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   p r esen ted   a  c o m p ar ativ e  in v esti g atio n   o f   two   ad v an ce d   co n tr o l  s tr ateg ies,  DT C   an d   SMC ,   ap p lied   to   a   PMSG  in teg r ated   in   a  win d   tu r b in e  ( a er o g en e r ato r )   f o r   win d   en er g y   co n v er s io n .   T h e  an aly s is   was   ca r r ied   o u t  th r o u g h   d etailed   s im u latio n   r esu lts ,   f o cu s in g   o n   k ey   p er f o r m a n ce   asp ec ts   s u ch   as   elec tr o m ag n etic  t o r q u e  r esp o n s e,   s tato r   f lu x   b eh av i o r ,   s p ee d   r e g u latio n ,   an d   r o b u s tn ess   u n d er   d is tu r b an ce s   an d   p ar am eter   u n ce r tain ties .   T h e  s im u l ati o n   r es u lts   d em o n s t r ate d   t h at  t h e  D T C   s t r at e g y   e n s u r es  a  f ast  d y n a m ic   r es p o n s e  an d   b en ef its   f r o m   a  r el ati v e ly   s im p l e  co n t r o l   s t r u ct u r e ,   w h i ch   m ak es  i t  att r ac ti v e  f o r   p r a cti ca l   im p le m e n t ati o n .   N ev er th el ess ,   t h is   m e th o d   e x h i b its   s i g n if ica n t   t o r q u e   a n d   f l u x   r i p p les   an d   s h o ws  s en s iti v i ty   t o   p a r a m e te r   v a r i ati o n s ,   w h i ch   m ay   a f f ec t t h e  o v e r a ll  p er f o r m a n ce   o f   th e  wi n d   e n er g y   c o n v e r s i o n   s y s te m .   I n   co n tr ast,  th e  SMC   ap p r o ac h   p r o v i d es  b etter   r o b u s tn ess   a g ain s t  m o d el  u n ce r tain ties   an d   ex ter n al   d is tu r b an ce s .   I t  also   en s u r es  s m o o th er   t o r q u e  b eh a v io r   a n d   m o r e  s tab le  s p ee d   r e g u latio n ,   wh ich   ar e  ess en tial  f o r   r eliab le  o p er ati o n   an d   ef f icien t  en er g y   co n v er s io n   in   wi n d   tu r b in e  s y s tem s   o p er atin g   u n d er   v a r iab le  win d   co n d itio n s .   T h er ef o r e,   th e   o b tain ed   r esu lts   in d icate   th at  S MC  r ep r esen ts   a  p r o m is in g   c o n tr o l  s tr ateg y   f o r   en h an cin g   th e  s tab ilit y ,   r eliab ilit y ,   an d   o v er all  p er f o r m a n ce   o f   PMSG - b ased   win d   tu r b in es.  Fu tu r e  r esear ch   m ay   f o c u s   o n   h y b r i d   co n tr o l  s tr ateg ies  th at  co m b in e  th e   r ap i d   r esp o n s e  o f   DT C   with   th e  r o b u s tn ess   o f   SMC .   Fu r th er m o r e ,   th e  in teg r atio n   o f   in tellig en t  co n t r o l  tech n i q u es,  s u ch   as  f u zz y   lo g ic  o r   n e u r al - n etwo r k - b ased   co n tr o ller s ,   co u ld   f u r th er   im p r o v e  ad a p tab ilit y   an d   o p tim ize  p o wer   ex tr ac tio n   f r o m   win d   e n er g y   s y s tem s .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       AUTHO R  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 e  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 e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Neh al  Ou ass ila   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓         ✓     Dib   Dj alel     ✓         ✓     ✓     ✓   ✓   ✓       B illel M eg h n i   ✓     ✓   ✓       ✓     ✓   ✓   ✓     ✓   ✓   Dib   No u r   E lh o u d a     ✓         ✓       ✓   ✓             C   :    C o n c e p t u a l i z a t i o n   M   :    M e t h o d o l o g y   So   :    So f t w a r e   Va   :    Va l i d a t i o n   Fo   :    Fo r mal   a n a l y s i s   I   :    I n v e s t i g a t i o n   R   :    R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi   :    Vi su a l i z a t i o n   Su   :    Su p e r v i s i o n   P   :    P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu   :    Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   Data   a v aila b i lit y   is   n o t   a p p li ca b le   t o   t h is   p ap er   as   n o   n e w  d a t a  w er e  cr ea te d   o r   an al y z e d   i n   t h is   s t u d y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   1 1 8 0 - 1 1 8 9   1188   RE F E R E NC E S   [ 1 ]   S .   W .   Le e   a n d   K .   H .   C h u n ,   “ A d a p t i v e   sl i d i n g   m o d e   c o n t r o l   f o r   P M S G   w i n d   t u r b i n e   sy s t e ms , ”   E n e r g i e s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   4 ,   p .   5 9 5 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 2 0 4 0 5 9 5 .   [ 2 ]   M .   B .   T o r i k i ,   M .   K .   A s y ’ a r i ,   a n d   A .   M u s y a f a ,   “ E n h a n c e d   p e r f o r ma n c e   o f   P M S G   i n   W E C S   u s i n g   M P P T   –   f u z z y   s l i d i n g   m o d e   c o n t r o l , ”   J o u r n a l   E u r o p e e n   d e s   S y st e m e s A u t o m a t i s e s ,   v o l .   5 4 ,   n o .   1 ,   p p .   8 5 – 9 6 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 8 2 8 0 / j e sa. 5 4 0 1 1 0 .   [ 3 ]   I .   D .   L.   d a   C o s t a ,   D .   I .   B r a n d a o ,   S .   I .   S e l e me,   a n d   L.   M .   F .   M o r a i s,  “ T o r q u e   c o n t r o l   f o r   P M S G - b a se d   w i n d - p o w e r   sy s t e m  u s i n g   st a t i o n a r y   a b c - r e f e r e n c e   f r a m e , ”   E n e r g i e s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   2 1 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 5 2 1 8 0 6 0 .   [ 4 ]   G .   Ji a ,   H .   Zh a o ,   a n d   C .   W a n g ,   “ P o si t i o n   s e n s o r l e ss  c o n t r o l   o f   P M S G   i n   w i n d   e n e r g y   c o n v e r si o n   sy s t e m , ”   i n   A p p l i e d   M e c h a n i c s   a n d   Ma t e r i a l s ,   2 0 1 2 ,   p p .   4 0 4 8 – 4 0 5 2 ,   d o i :   1 0 . 4 0 2 8 / w w w . s c i e n t i f i c . n e t / A M M . 1 2 1 - 1 2 6 . 4 0 4 8 .   [ 5 ]   J.  H o s t e t t l e r   a n d   X .   W a n g ,   “ S l i d i n g   mo d e   c o n t r o l   o f   a   p e r m a n e n t   m a g n e t   sy n c h r o n o u s   g e n e r a t o r   f o r   v a r i a b l e   s p e e d   w i n d   e n e r g y   c o n v e r si o n   sy s t e ms , ”   S y s t e m s  S c i e n c e   a n d   C o n t r o l   En g i n e e ri n g ,   v o l .   3 ,   n o .   1 ,   p p .   4 5 3 – 4 5 9 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 2 1 6 4 2 5 8 3 . 2 0 1 5 . 1 0 8 2 5 1 3 .   [ 6 ]   A .   M u n t e a n u ,   A .   B r a t c u ,   N .   C u t u l u l i s,  a n d   E .   C e a n g a ,   O p t i m a l   c o n t ro l   o f   w i n d   e n e r g y   sys t e m s .   Lo n d o n ,   U . K . :   S p r i n g e r ,   2 0 0 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 1 - 8 4 8 0 0 - 080 - 3.   [ 7 ]   B .   W u ,   Y .   La n g ,   N .   Z a r g a r i ,   a n d   S .   K o u r o ,   P o w e r  c o n v e rsi o n   a n d   c o n t r o l   o f   w i n d   e n e rg y   s y st e m s .   H o b o k e n ,   N J,  U S A :   W i l e y - I EEE  P r e ss,  2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / 9 7 8 1 1 1 8 0 2 9 0 0 8 .   [ 8 ]   T.   A c k e r m a n n ,   W i n d   p o w e r i n   p o w e r  syst e m s ,   2 n d   e d .   H o b o k e n ,   N J ,   U S A :   W i l e y ,   2 0 1 2 .   [ 9 ]   S .   H e i e r ,  G r i d   i n t e g r a t i o n   o f   w i n d   e n e rg y   c o n v e rs i o n   s y st e m s ,   3 r d   e d .   H o b o k e n ,   N J ,   U S A :   W i l e y ,   2 0 1 4 .   [ 1 0 ]   Z.   C h e n ,   J .   M .   G u e r r e r o ,   a n d   F .   B l a a b j e r g ,   “ A   r e v i e w   o f   t h e   s t a t e   o f   t h e   a r t   o f   p o w e r   e l e c t r o n i c s  f o r   w i n d   t u r b i n e s , ”   I EE E   T ra n s a c t i o n s  o n   P o w e r E l e c t r o n i c s ,   v o l .   2 4 ,   n o .   8 ,   p p .   1 8 5 9 – 1 8 7 5 ,   2 0 0 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL. 2 0 0 9 . 2 0 1 7 0 8 2 .   [ 1 1 ]   H .   Ze r f a o u i ,   D .   D i b ,   M .   R a h m a n i ,   K .   B e n y e l l o u l ,   a n d   C .   M e b a r k i a ,   “ S t u d y   b y   s i mu l a t i o n   o f   t h e   S n O 2   a n d   Zn O   a n t i - r e f l e c t i o n   l a y e r s  i n   n - s i c / p - si c   s o l a r   c e l l s, ”   i n   AI P  C o n f e r e n c e   Pr o c e e d i n g s ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 6 3 / 1 . 4 9 5 9 4 2 5 .   [ 1 2 ]   Y .   S o u f i ,   T.   B a h i ,   S .   Le k h c h i n e ,   a n d   D .   D i b ,   “ P e r f o r m a n c e   a n a l y si s  o f   D F I M   f e d   b y   m a t r i x   c o n v e r t e r   a n d   m u l t i - l e v e l   i n v e r t e r , ”   En e r g y   C o n v e rsi o n   a n d   Ma n a g e m e n t ,   v o l .   7 2 ,   p p .   1 8 7 – 1 9 3 ,   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e n c o n m a n . 2 0 1 3 . 0 3 . 0 0 6 .   [ 1 3 ]   S .   G h o u d e l b o u r k ,   D .   D i b ,   a n d   A .   O m e i r i ,   “ D e c o u p l e d   c o n t r o l   o f   a c t i v e   a n d   r e a c t i v e   p o w e r   o f   a   w i n d   t u r b i n e   b a s e d   o n   D F I G   a n d   mat r i x   c o n v e r t e r , ”   E n e r g y   S y st e m s ,   v o l .   7 ,   n o .   3 ,   p p .   4 8 3 – 4 9 7 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 2 6 6 7 - 0 1 5 - 0 1 7 7 - 1.   [ 1 4 ]   C .   M e b a r k i a ,   D .   D i b ,   H .   Z e r f a o u i ,   a n d   R .   B e l g h i t ,   “ T h e   r o l e   o f   b u f f e r   l a y e r s  a n d   d o u b l e   w i n d o w s  l a y e r s  i n   a   so l a r   c e l l   C Z T S   p e r f o r m a n c e , ”   i n   AI P  C o n f e r e n c e   Pro c e e d i n g s ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 6 3 / 1 . 4 9 5 9 4 3 0 .   [ 1 5 ]   R .   P e n a ,   J .   C .   C l a r e ,   a n d   G .   M .   A s h e r ,   “ D o u b l y   f e d   i n d u c t i o n   g e n e r a t o r   u s i n g   b a c k - to - b a c k   P W M   c o n v e r t e r s   a n d   i t s a p p l i c a t i o n   t o   v a r i a b l e   sp e e d   w i n d - e n e r g y   g e n e r a t i o n , ”   I EE  P ro c e e d i n g s:   E l e c t r i c   P o w e r  Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   1 4 3 ,   n o .   3 ,   p p .   2 3 1 – 2 4 1 ,   1 9 9 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i p - e p a : 1 9 9 6 0 2 8 8 .   [ 1 6 ]   F .   B l a a b j e r g   a n d   K .   M a ,   “ F u t u r e   o n   p o w e r   e l e c t r o n i c s   f o r   w i n d   t u r b i n e   sy s t e ms,”   I EEE   J o u r n a l   o f   Em e r g i n g   a n d   S e l e c t e d   T o p i c s   i n   Po w e r   El e c t ro n i c s ,   v o l .   1 ,   n o .   3 ,   p p .   1 3 9 – 1 5 2 ,   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JES TP E. 2 0 1 3 . 2 2 7 5 9 7 8 .   [ 1 7 ]   S .   M ü l l e r ,   M .   D e i c k e ,   a n d   R .   W .   D e   D o n c k e r ,   “ D o u b l y   f e d   i n d u c t i o n   g e n e r a t o r   sy s t e ms  f o r   w i n d   t u r b i n e s,”   I EEE  I n d u s t ry   Ap p l i c a t i o n s   Ma g a zi n e ,   v o l .   8 ,   n o .   3 ,   p p .   2 6 - 3 3 ,   2 0 0 2 .   [ 1 8 ]   Z.   C h e n   a n d   H .   Li ,   “ O v e r v i e w   o f   d i f f e r e n t   w i n d   g e n e r a t o r   s y st e ms  a n d   t h e i r   c o m p a r i so n s, ”   I ET  R e n e w a b l e   P o w e r  G e n e ra t i o n ,  v o l .   2 ,   n o .   2 ,   p p .   1 2 3 – 1 3 8 ,   2 0 0 8 .   [ 19 ]   T.   B u r t o n ,   N .   Je n k i n s,   D .   S h a r p e ,   a n d   E.   B o ss a n y i ,   Wi n d   e n e r g y   h a n d b o o k ,   2 n d   e d .   W i l e y ,   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / 9 7 8 1 1 1 9 9 9 2 7 1 4 .   [ 20 ]   K .   Ta n ,   S .   I sl a m,   a n d   J.   M u t t a q i ,   “ A r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k   b a se d   ma x i mu m  p o w e r   p o i n t   t r a c k i n g   f o r   w i n d   e n e r g y   s y s t e ms , ”   I EEE  T r a n s a c t i o n s  o n   E n e r g y   C o n v e r si o n ,   v o l .   2 6 ,   n o .   4 ,   p p .   1 2 0 2 - 1 2 1 1 ,   2 0 1 1 .   [ 21 ]   M .   V a s u d e v a n   a n d   R .   A r u l m o z h i y a l ,   “ F u z z y   l o g i c   c o n t r o l   f o r   w i n d   e n e r g y   c o n v e r si o n   s y st e ms, ”   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   El e c t r i c a l   Po w e r   & E n e rg y   S y s t e m s ,   v o l .   3 3 ,   n o .   3 ,   p p .   7 6 0 – 7 6 7 ,   2 0 1 1 .   [ 22 ]   J.  K e n n e d y   a n d   R .   Eb e r h a r t ,   “ P a r t i c l e   sw a r m  o p t i mi z a t i o n , ”   i n   Pr o c .   I EE E  I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   N e u r a l   N e t w o r k s ,   1 9 9 5 ,   p p .   1 9 4 2 - 1 9 4 8 .   [ 23 ]   M .   C l e r c ,   P a rt i c l e   s w a rm   o p t i m i z a t i o n .   Lo n d o n ,   U . K . :   I S TE,   2 0 0 6 .   [ 2 4 ]   J.  H u ,   H .   N i a n ,   B .   H u ,   Y .   H e ,   a n d   Z.   Q .   Z h u ,   “ D i r e c t   t o r q u e   c o n t r o l   o f   P M S G   w i n d   t u r b i n e   s y st e ms, ”   I EE E  T ra n s a c t i o n s   o n   Po w e r  El e c t r o n i c s ,   v o l .   3 1 ,   n o .   6 ,   p p .   4 5 6 1 - 4 5 7 1 ,   2 0 1 6 .   [ 2 5 ]   Y .   Z h a n g ,   J .   Z h u ,   a n d   Z .   Z h a o ,   “ D i r e c t   t o r q u e   c o n t r o l   o f   p e r m a n e n t   ma g n e t   s y n c h r o n o u s   m o t o r s,”   I EE E  T r a n s a c t i o n s   o n   P o w e r   El e c t r o n i c s ,   v o l .   2 7 ,   n o .   3 ,   p p .   1 5 3 3 - 1 5 4 1 ,   2 0 1 2 .   [ 26 ]   M .   R a h m a n   a n d   M .   O sh e i b a ,   “ P e r f o r man c e   a n a l y s i s o f   P M S G   w i n d   t u r b i n e   u si n g   i n t e l l i g e n t   c o n t r o l , ”   Re n e w a b l e   E n e r g y ,   v o l .   8 3 ,   p p .   1 2 1 2 – 1 2 2 1 ,   2 0 1 5 .   [ 27 ]   A .   Y a z d a n i   a n d   R .   I r a v a n i ,   V o l t a g e ‐ S o u r c e d   c o n v e rt e rs  i n   p o w e r s y st e m s .   I EEE  P r e ss ,   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / 9 7 8 0 4 7 0 5 5 1 5 7 8 .   [ 2 8 ]   M .   S i n g h   a n d   S .   S a n t o s o ,   “ D y n a mi c   m o d e l s   f o r   w i n d   t u r b i n e s  a n d   w i n d   p o w e r   p l a n t s,”   W i n d   Po w e r:   S y st e m s  E n g i n e e r i n g   Ap p l i c a t i o n s  a n d   D e si g n   Mo d e l s ,   p p .   9 3 – 2 0 4 ,   2 0 1 2 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        Na h a l   O u a ss il a           h a s  b e e n   a   p e r m a n e n t  lec tu re r  a t  t h e   Un iv e rsity   o f  Téb e ss a   sin c e   2 0 1 6 .   S h e   is  a lso   a   P h . D .   c a n d i d a te  a t  th e   sa m e   u n iv e rsity ,   c u rre n tl y   in   h e r  fift h   y e a r  with i n   th e   M in i n g   La b o ra to r y ,   wh e re   sh e   is  p u rsu in g   re se a rc h   in   th e   fiel d   o f  e lec tri c a l  e n g in e e rin g .   Orig in a ll y   fro m   Co n sta n ti n e ,   wh e re   sh e   wa s  b o rn   o n   No v e m b e r  4 ,   1 9 7 9 ,   sh e   c o m p lete d   h e r   e n ti re   a c a d e m ic  jo u rn e y   a t  th e   Un iv e rsity   o f  C o n sta n ti n e .   S h e   o b tai n e d   h e r  e n g i n e e rin g   d e g re e   in   e lec tri c a l  e n g in e e rin g ,   sp e c ializin g   in   e lec tri c a l  n e two r k s ,   in   2 0 0 5 ,   fo l lo we d   b y   a   M a ste r  o f  S c ien c e   in   e lec tri c a l  e n g i n e e rin g ,   sp e c ializin g   in   c o n tr o l  a n d   m o d e li n g ,   i n   2 0 0 9 .   He r  p ro fe ss io n a l  c a re e r  b e g a n   in   2 0 0 9   i n   t h e   field   o f  e lec tri c a l  m a c h in e s,  a n d   sh e   w o rk e d   a s  a   p a rt - ti m e   lec tu re r   a t  t h e   U n iv e rsity   o f  Co n sta n ti n e   fo r  th re e   y e a rs  b e fo re   jo in i n g   t h e   Un iv e rsity   o f  Téb e ss a .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  o u a ss il a . n e h a l@u n i v . teb e ss a . d z .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       S lid in g - mo d e  a s s is ted   d ir ec t to r q u e  co n tr o l fo r   r elia b le  w in d   tu r b in e  o p era tio n   ( N eh a l O u a s s il a )   1189     Dib   Dja lel          is  a   fu ll   p ro fe ss o r  a n d   is  c u rre n t ly   w o rk i n g   a s  a   re se a rc h   d irec to r  in   th e   De p a rtme n t  o f  El e c tri c a l  En g i n e e rin g   a t  th e   Un i v e rsity   o f  Te b e ss a   in   Alg e ria.  He   re c e iv e d   h is  P h . D.  in   p o we r  s y ste m s  in   2 0 0 7   i n   Alg e ria,   a n d   h e   wa s  a wa rd e d   t h e   p r o fe ss o r  ra n k   in   De c e m b e r  2 0 1 5 .   He   h o ld s   t h e   p o siti o n   o f   re se a rc h   d irec t o r  a n d   h e a d   o f   th e   e lec tri c a l   e n g in e e rin g   i n   LM   L a b o ra to ry   a t  th e   Un i v e rsity   o f  Teb e ss a .   He   p a rti c ip a ted   i n   se v e ra l  c o n fe re n c e s  a n d   p u b l ish e d   se v e r a l  p a p e rs;  n o w  h e   is  a   re v iew e r  in   se v e ra l  jo u rn a ls.  Hi s   re se a rc h   in tere sts a r e :  p o we r  g rid s,  p o we r  q u a li t y ,   a n d   re n e wa b le en e rg y .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :   jale l. d ib @ u n i v - teb e ss a . d z .         Bil lel  Meg h n i          i s  c u rre n t ly   wo rk i n g   a s  a   re se a rc h   p ro fe ss o r   with   t h e   ra n k   o f   se n io r  l e c tu re r  i n   th e   De p a rtme n t  o f   El e c tri c a l  E n g i n e e rin g   a t   t h e   Un i v e rsity   o f   An n a b a ,   Alg e ria.  He   h a s  p a rti c ip a ted   in   se v e ra l  in tern a ti o n a l  c o n fe re n c e s  a n d   p u b li s h e d   se v e ra l  p a p e rs   in   v a ri o u s  i n tern a ti o n a l  j o u r n a ls.  His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   p o we r  e lec tro n ics ,   p o we r   c o n v e rters ,   d e sig n   o f  e lec tri c a l  m a c h in e s,  c o n tro l ,   a n d   p o we r  q u a li ty /ren e wa b le  e n e rg y .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  b il e l. m a g h n i@ u n i v - a n n a b a . d z .         Dib   No u r   Elh o u d a           is  a   P h . D .   c a n d id a te  in   En g li sh   lan g u a g e   a n d   sy ste m ic   li n g u isti c s  a t  th e   Un iv e rsit y   o f  S f a x ,   Tu n isia.  S h e   o b tain e d   h e r  m a ste r’s  d e g re e   in   th e   sc ien c e   o f  la n g u a g e s   a n d   h e r  b a c h e lo r’s  d e g re e   in   E n g l ish   lan g u a g e   a n d   l it e ra tu re   fro m   Alg e ria.   He r   d o c to ra l  re se a rc h   fo c u se s  o n   su b - d isc ip li n a ry   v a riatio n   in   a c a d e m ic  d isc o u rse .   S h e   p a rti c ip a ted   in   a c a d e m ic  se m i n a rs,  li n g u isti c   a n a l y sis  wo r k sh o p s,   a n d   c o l lab o ra ti v e   d isc u ss io n s  o n   d isc o u rse   stu d ies   a n d   sy ste m ic  fu n c ti o n a l  li n g u i stics .   Are a s  o f  e x p e rti se :  sy ste m ic  fu n c ti o n a l   li n g u isti c s,  d isc o u rse   a n a ly sis,   a c a d e m ic  writi n g ,   g e n re   st u d ies ,   a n d   lan g u a g e   sc ien c e s.  S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  n o u re lh o u d a . d ib @flsh s.u - sfa x . t n .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.