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 .   3 Sep tem b er   20 25 ,   p p .   17 89 ~ 1 8 0 0   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 3 . p p 17 89 - 1 8 0 0           1789     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Intellig ent  contro l so lutions  f o r e nh a ncing   dua l - fold     Luo   co nv erte r e ff iciency  in  E Vs       P.   Siv a   Su bra m a nia n 1 ,   B .   M a risek a r 2 , P.   M o ha na   K a rt hig a 3 R.   R a m y a 1   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   S S M   I n st i t u t e   o f   En g i n e e r i n g   a n d   Te c h n o l o g y ,   D i n d i g u l ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   S r i   R a m a k r i sh n a   E n g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   C o i mb a t o r e ,   I n d i a   3 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   M e p c o   S c h l e n k   En g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   S i v a k a s i ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   8 ,   2 0 2 5   R ev is ed   J u n   4 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   J u l 2 3 ,   2 0 2 5       Th is  re se a rc h   p ro p o se th e   d e sig n   a n d   a p p li c a ti o n   o a   sm a rt  c o n t ro ll e fo a   d u a l - fo ld   L u o   c o n v e rter  tailo re d   sp e c ifi c a ll y   fo E - v e h icle   a p p li c a ti o n s.   Th e   d u a l - fo ld   L u o   c o n v e rter,  k n o w n   f o it a b i li ty   to   e fficie n tl y   ste p   u p   a n d   ste p   d o wn   v o l tag e   lev e ls  with   re d u c e d   c o m p o n e n ts,  is  a u g m e n ted   wit h   a   sm a rt  c o n tro stra teg y   to   e n h a n c e   it p e r fo rm a n c e   in   t h e   c o n tex o e lec tri c   v e h icle s.  Th e   sm a rt  c o n tro ll e u ti li z e a d v a n c e d   tec h n iq u e s,  su c h   a a rti ficia n e u ra l   n e two rk o f u z z y   l o g ic ,   to   a d a p ti v e l y   re g u late   th e   c o n v e rter' o p e ra ti o n ,   th e re b y   im p ro v in g   e fficie n c y ,   tran sie n re sp o n se ,   a n d   o v e ra ll   re li a b il it y .   By   lev e ra g in g   re a l - ti m e   d a ta  fro m   th e   E - v e h icle   sy ste m ,   th e   c o n t r o ll e r   d y n a m ica ll y   a d ju sts  k e y   p a ra m e ters   to   o p ti m ize   p e rfo rm a n c e   u n d e v a ry in g   lo a d   a n d   o p e ra ti n g   c o n d it i o n s.  Ke y   d e si g n   c o n si d e ra ti o n in c lu d e   t h e   se lec ti o n   a n d   trai n in g   o t h e   sm a rt  c o n tro ll e to   a c h iev e   d e sire d   v o lt a g e   r e g u latio n ,   e fficie n c y ,   a n d   ro b u s t n e ss   in   th e   fa c e   o u n c e rtain ti e in h e re n i n   E - v e h icle   o p e ra ti o n .   Th e   p ro p o se d   d e sig n   m e th o d o lo g y   is  v a l id a ted   th r o u g h   sim u latio n   stu d ies ,   d e m o n stra ti n g   su p e ri o r   p e rfo rm a n c e   c o m p a re d   to   c o n v e n t io n a c o n tro tec h n i q u e s.  T h e   re su lt il l u stra te  th e   e ffica c y   o th e   sm a rt  c o n tr o ll e in   e n h a n c in g   th e   d y n a m ic  re sp o n se   o th e   d u a l - f o ld   L u o   c o n v e rter,  m a k in g   it   a   p ro m isin g   so l u ti o n   fo r   E - v e h icle   p o we m a n a g e m e n t   sy ste m s.  T h i re se a rc h   c o n tri b u tes   t o   t h e   a d v a n c e m e n o f   p o we e lec tro n ics   i n   e lec tri c   tran s p o rtati o n ,   fa c il it a ti n g   t h e   d e v e l o p m e n o m o re   e fficie n a n d   re li a b le  E - v e h icle   sy ste m s   in   t h e   p u rsu it   o su sta i n a b le m o b il it y .   K ey w o r d s :   DF L u o   co n v er ter   Hig h - g ain   c o n v e r ter   Fu zz y   lo g ic  co n tr o ller   Neu r al  n etwo r k   co n tr o ller   Vo ltag co n tr o l   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 :   P.   Siv Su b r am an ian   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics  E n g in ee r i n g ,   SS M   I n s titu te  o f   E n g in ee r in g   an d   T ec h n o lo g y   Ak k ar aip atti,  Din d ig u l,  T am il n ad u   6 2 4 0 0 2 ,   I n d ia   E m ail:  s iv asu b r am an ian . v . p @ g m ail. co m s iv asu b r a m an ian p 8 2 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h r a p id   ad v a n ce m en t   o f   elec tr ic  v eh icles  ( E Vs)  h as  h ig h lig h ted   th e   cr itical  r o le  o f   p o wer   elec tr o n ics  co n v er ter s   i n   th eir   p er f o r m a n c an d   ef f icien c y   [ 1 ] .   Am o n g   t h ese  co n v e r ter s ,   th e   L u o   co n v er ter   s tan d s   o u f o r   its   ab ilit y   to   ef f icien tly   s tep   u p   o r   s tep   d o wn   v o ltag lev els  with   r ed u ce d   co m p o n en ts ,   m a k in g   it  an   attr ac tiv e   ch o ice  f o r   E - v eh icle  ap p licatio n s   [ 2 ] .   Ho we v er ,   o p tim izin g   th co n tr o o f   th d u al - f o ld   L u o   co n v e r ter   to   m ee t   th s tr in g en t r eq u ir em en ts   o f   e lectr ic  v eh icles r em ain s   s ig n if ican t c h allen g e.   T r ad itio n al  co n tr o l te ch n iq u es ,   wh ile  ef f ec tiv to   s o m ex ten t,  o f ten   s tr u g g le  to   ad ap t to   t h d y n am ic  an d   n o n lin ea r   n atu r o f   E - v e h icle   o p er atio n   [ 3 ] .   As  r esu lt,  th er is   g r o win g   in ter est  in   lev er ag in g   s m ar t   co n tr o l   s tr ateg ies  to   e n h an ce   t h p e r f o r m an ce   o f   th e   d u al - f o ld   L u o   c o n v er te r   in   E - v eh icle   ap p licatio n s .   T h is   in tr o d u ctio n   s ets  o u to   ex p lo r th r atio n ale  b eh in d   in co r p o r atin g   s m ar co n tr o tech n iq u es,  s u ch   as  n eu r al  n etwo r k s ,   f u zz y   lo g ic,   an d   a d ap tiv co n tr o l,  in to   th d esig n   o f   th d u al - f o ld   L u o   co n v er ter   f o r   E - v eh icle   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 .   3 Sep tem b er   20 25 :   17 89 - 1 8 0 0   1790   s y s tem s   [ 4 ] .   B y   h ar n ess in g   th p o wer   o f   a r tific ial  in tellig en ce   an d   ad v an ce d   co n tr o l   alg o r ith m s ,   s m ar t   co n tr o ller s   ca n   d y n am ically   ad ju s k ey   p ar am eter s   o f   th co n v er te r   in   r ea l - tim e,   en ab lin g   o p tim ized   p er f o r m an ce   u n d er   v ar y i n g   o p er atin g   co n d itio n s   [ 5 ] .   T h p r im ar y   o b jectiv o f   th is   r esear ch   is   to   r ev iew  ex is tin g   liter atu r o n   s m ar co n tr o s tr ateg ies   ap p lied   to   p o wer   elec tr o n ic  co n v er ter s   in   elec tr ic  v e h icles,  with   p ar ticu lar   f o cu s   o n   th d u al - f o ld   L u o   co n v er ter .   T h is   r ev iew  will  o f f er   in s ig h ts   in to   th s tr en g th s   a n d   lim itatio n s   o f   v ar i o u s   s m ar co n tr o tech n iq u es   an d   ass ess   th eir   ap p licab ilit y   t o   E - v e h icle  s y s tem s .   T h is   s tu d y   s ee k s   to   p r o p o s n o v el   s m ar co n tr o ller   d esig n   tailo r ed   s p ec if ically   f o r   th d u al - f o ld   L u o   co n v er ter   in   E - v eh icle  ap p licatio n s .   B y   d r awin g   u p o n   th p r in cip les  o f   n eu r al  n etwo r k s ,   f u zz y   lo g i c,   o r   o th er   s m ar c o n tr o m eth o d o lo g ies,  th p r o p o s ed   co n tr o ll er   aim s   to   o p tim ize   v o ltag r eg u latio n ,   e f f icien cy ,   an d   tr an s ien t r esp o n s e,   th er e b y   im p r o v in g   o v er all  c o n v er te r   p er f o r m an ce .   T h is   r esear ch   ev alu ates  th ef f ec tiv en ess   o f   o u r   p r o p o s ed   s m ar co n tr o ller   th r o u g h   co m p r eh en s iv e   s im u latio n   s tu d ies  an d   ex p er i m en tal  v alid atio n   w h er f ea s ib le.   T h co n tr o ller   aim s   to   o u tp er f o r m   c o n v e n tio n al   co n tr o m eth o d s   in   E - v eh icle  p o wer   m an ag em e n s y s tem s ,   p o ten tially   o f f er i n g   s ig n if ican im p r o v em en ts   in   ef f icien cy   an d   r eliab ilit y .   Ou r   wo r k   with   s m ar co n tr o ller s   in   d u al - f o ld   L u o   co n v er ter s   r e p r esen ts   p r o m is in g   s tep   f o r war d   in   elec tr ic  v eh icl tech n o lo g y .   B y   lev er a g in g   a r tific ial  in tellig en ce ,   we' r wo r k in g   to war d   m o r ef f icien t a n d   s u s tain ab le  tr a n s p o r tatio n   s o lu tio n s .   Pre v io u s   r esear ch   h as  ex p lo r ed   v ar io u s   DC   to   DC   co n v er ter   to p o lo g ies  f o r   i n d u s tr ial  ap p licat io n s .   T h r esear ch   d o cu m en te d   in   [ 6 ] ,   w h ich   d escr ib es a   m o d if ied   L u o   co n v e r ter   to   im p r o v t h ch a r g in g   ca p ab ilit ies o f   elec tr ic  v eh icles  ( E Vs),   is   p ar ticu lar ly   in ter esti n g .   T h eir   ap p r o ac h   f o c u s ed   o n   two   m ain   o b jectiv es :   s im p lify in g   d is co n tin u o u s   c o n d u ctio n   m o d e   ( DC M )   s elec tio n   p r o ce s s es  b y   r ed u cin g   s en s o r   r eq u ir em en t s ,   i m p r o v i n g   p o wer   q u ality   wh ile  m ain tain in g   s ta b le  cu r r en an d   v o ltag le v els .   T h eir   m o d i f ied   L u o   c o n v e r t er   ac h iev ed   n o tab le  r esu lts   in   v o ltag g ain   th r o u g h   o p tim ized   v o ltag co n v er s io n   r atio s .   T h ch ar g i n g   s y s tem   p r o v e d   p ar ticu lar ly   ef f ec tiv at  m ain tain in g   b atter y   cu r r e n with in   s p ec if ied   p ar am eter s   ac r o s s   v ar io u s   o p er atin g   co n d itio n s .   Ho wev er ,   th e   s tu d y   r ev ea led   s o m lim itatio n s :   co s ef f ici en cy   r em ai n ed   a   ch allen g e,   h ig h er   t h an   d esire d   h ar m o n ic  c o n ten t in   th o u tp u t ,   an d   r o o m   f o r   im p r o v em en t i n   o v er all  s y s tem   o p tim izatio n .   An   in n o v at iv c o n v e r t er   d esi g n   f o r   el ec t r i v e h i cle   ( E V )   ap p li ca t io n s ,   t h s u p er - l if b u c k   co n v e r te r   ( SLBC ) ,   w as   i m p le m e n te d   [ 7 ] .   T h is   d esi g n   co m b i n es   t h e   a d v a n ta g es   o f   t h e   co n v e n t io n al   s u p er - li f t   L u o   t o p o l o g y   wit h   th o s o f   a   b u c k   c o n v er te r .   T h e   p r i m a r y   m o ti v ati o n   b eh in d   d e v el o p i n g   t h is   c o n v e r te r   was   to   e n h a n c e   v o l ta g e   g ai n   w h i le   p r o v i d i n g   tw o   o u tp u ts o n e   s t ep - u p   a n d   o n e   s t e p - d o wn f r o m   a   s i n g le   i n p u t.   A n o t h e r   k ey   b en ef it   is   im p r o v e d   p o w e r   ef f i ci en cy   w it h o u t th e   n ee d   f o r   a d d iti o n a l tr a n s f o r m er   ci r c u its .   T h e   co n v e r t er s   e f f ici en c y   was   ev al u at ed   b ase d   o n   l o s s ,   r o o t - m ea n - s q u ar ( R MS )   v al u es ,   a n d   i n d u ct o r   c u r r e n ts .   T h SLB C s   l o c o n d u cti o n   lo s s ,   h i g h   v o lt ag g ai n ,   a n d   s i m p le   c o n tr o l   a r ch ite ct u r ar a m o n g   its   p r i m a r y   ad v an ta g es .   An   in ter leav ed   L u o   co n v er ter   was  d ev elo p ed   [ 8 ]   to   en h a n ce   th p o wer   ch ar g in g   ca p ac ity   o f   elec tr ic  v eh icle  s y s tem s   wh ile  r ed u ci n g   ass o ciate d   co s ts .   T h m ain   p u r p o s o f   th is   co n v er ter   was  to   d ec r ea s c u r r en t   s tr ess   an d   s witch in g   co n d u cti o n   lo s s es  th r o u g h   th e   in teg r ati o n   o f   th lo o u t p u an d   in p u cu r r en r ip p les.  I n   o r d er   to   p r o v id a   co n s tan an d   r ip p le - f r ee   v o ltag e   f o r   elec t r ic  v eh icle   s y s tem s   [ 9 ]   u p g r a d ed   L u o   DC   to   DC   co n v er ter   is   d esig n e d .   I n   m an y   ca s es,  th L u o   co n v er ter   wil r ed u ce   p a r asit ic  ef f ec ts   an d   o u tp u r ip p les.  Sin ce   it  p er m itted   g r ea ter   p o wer   d en s ity   an d   r ed u ce d   h ar m o n ic  d is to r tio n s ,   it   was  m o r e   s u ited   f o r   u s in   E V   s y s tem s .   T o   im p r o v th ef f icien cy   o f   el ec tr ic  v eh icle  s y s tem s   u s ed   th e   v o ltag lift  m eth o d   is   u s ed   to   c r ea te  n ew  d esig n   f o r   a   m u lti - p o r t   L u o   co n v er ter   [ 1 0 ] .   T h e   o v er all  s y s tem   b eh av io r   was  ass ess ed   b y   a n aly zin g   t r an s ien r esp o n s es,  s u ch   as  s ett lin g   tim an d   o v er s h o o t.  Var io u s   o p e r atin g   m o d es  wer co n s id er ed   f o r   s tate - s p ac an aly s is   to   en s u r ef f icien t   lo ad   p o wer   r e g u latio n .   B y   ch o o s in g   th c o n v e r ter   m o d th at  ac co u n ts   f o r   th m a in   f ac to r s   o f   m in im ized   h ar m o n ics  an d   en h an ce d   p o wer   f ac to r ,   an   o p tim al  r eg u latin g   tech n iq u f o r   im p r o v in g   p o wer   f ac to r   q u al ity   is   cr ea ted   [ 1 1 ] .   Ad d itio n ally ,   th s tab ilit y   o f   t h m ec h an is m   h as  b ee n   v a lid ated   u s in g   s tate  s p ac av er ag i n g   ( SS A)   m o d elin g .   Fo r   m o r v o ltag g ain   with   r ed u ce d   p o we r   co n s u m p tio n ,   f l y b ac k   co n v er ter   is   d esig n ed   [ 1 2 ] .   R ed u cin g   co n d u ctio n   lo s s ,   co s co n s u m p tio n ,   an d   s witch in g   v o ltag s tr ess   to   an   o p tim al  lev el  was  th m ajo r   o b jec tiv o f   th is   en d ea v o r .   At   th is   p o i n t,  th co n v er ter ' s   o u tp u t   h as  b e en   m an a g ed   u s in g   g u ar an te ed   s u p p l y   v o ltag e.   Op tim ized   p o wer   c o n v e r s io n   p r o g r ess io n   b y   im p lem en tin g   an   ad a p tiv c o n tr o llin g   s y s te m   with   t h m o d if ied   L u o   co n v er ter   a r ch itectu r is   p r o d u ce d   [ 1 3 ] .   I m p r o v in g   p o wer   tr an s f er   g ai n   ef f icien c y   wh ils t   d ec r ea s in g   in d u ctio n   l o s s es  an d   o u tp u r ip p les  was  th m ain   o b jectiv o f   th is   ef f o r t.  Ad d itio n ally ,   it  tak es  ad v an tag o f   th e   b est  f ea tu r es  o f   b o th   f ly b ac k   a n d   L u o   c o n v e r ter   d esig n s ,   r esu ltin g   in   a n   e n h an ce d   o u tp u t   g ai n ,   s im p le   d esig n ,   an d   r ed u ce d   co s co n s u m p tio n .   I n   th eir   g r o u n d b r ea k in g   w o r k   [ 1 4 ]   u s ed   s tate  s p ac a v er ag in g   DC   to   DC   co n v er ter   d esig n ed   to   g e n er at v o ltag d ev o id   o f   r ip p le.   T h o b jectiv o f   th is   r esear ch   was  to   en h an ce   t h e   v o ltag tr an s f er   g ain   o f   th p o wer   m an ag em e n t sy s tem .   n eg ativ o u tp u L u o   co n v er t er   th at  ca n   en h an ce   th ef f icie n cy   o f   elec tr ic  v e h icle  p o wer   t r an s f er   an d   v o ltag o u tp u is   p r o p o s ed   [ 1 5 ] .   E f f icien tly   co n tr o llin g   m o to r   s p ee d s   in   r esp o n s to   c h an g i n g   ir r a d ian ce s   was  th p r im ar y   g o al  o f   th is   co n v e r ter .   T h e n ,   t h e   in p u v o ltag e,   d u ty   r atio ,   s witch in g   f r eq u e n cy ,   an d   cu r r e n r ip p les  wer th m o s im p o r tan t   p ar a m eter s   th at  d ete r m in ed   th e   co n v er ter ' s   o u tp u t.   I n   th is   in s tan ce ,   th e   co n tin u o u 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       I n tellig en t c o n tr o l so lu tio n s   fo r   en h a n cin g   d u a l - fo ld   Lu o   co n ve r ter     ( P .   S iva   S u b r a ma n ia n )   1791   co n d u ctio n   ap p r o ac h   r esu lted   in   th h i g h er   v o ltag g ain .   d ev ice  k n o wn   as  a   s in g le - en d ed   p r im a r y   in d u cto r   co n v er ter   ( SEPI C )   was  p r o p o s ed   [ 1 6 ]   to   e n h an ce   th ef f icien cy   an d   tr an s f er   ca p ac ities   o f   el ec tr ic  v eh icle  p o we r   co n v er s io n .   T h c o n v er te r ' s   s tr o n g   s tep - u p   s tatic  g ain   was  its   d ef in in g   ch ar ac te r is tic;  it  allo wed   it  to   b o o s t   m o to r   p er f o r m a n ce   wh en   o p e r atin g   o n   co n s tan DC   v o ltag e.   I n   o r d er   to   in cr ea s th in p u v o ltag in   th is   s y s tem   with o u t c h an g in g   th f r eq u en cies,  h ig h - f r eq u e n cy   t r an s f o r m er   cir cu i tr y   was u tili z ed .   I n   o r d er   to   im p r o v th p er f o r m an ce   o f   E s y s tem s ,   h ig h - g ain   in ter leav e d   b o o s co n v er ter   is   s u g g ested   [ 1 7 ] .   c o n tr o l   m e th o d   th at  ce n ter ed   o n   t h r a d ial  b asis   f u n ctio n   n etwo r k   ( R B FN)   was  u s ed   to   m ax im ize  th am o u n o f   elec tr icity   ex tr ac ted   f r o m   t h s o la r   PV  in s tallatio n s .   Su b s eq u en tly ,   s em ico n d u ct o r   d ev ices  em p lo y ed   th i n ter lea v in g   m eth o d   to   m itig ate  v o ltag s tr ess   an d   c u r r en t   r ip p les.  B r u s h less   DC   ( B L DC )   m o to r s   b o o s s o lar   PV  s y s t em s '   p o wer   g en er atio n   ef f ic ien cy ,   wh ich   in   tu r n   en h a n ce s   E s y s tem s '     ef f icien cy   [ 1 8 ] .   R ed u ce d   lo s s e s ,   ass u r ed   en er g y   ef f icien c y ,   a n d   lo m ain ten an ce   c o s ts   ar t h m ain   ad v an ta g es  o f   u s in g   B L DC   m o to r s   in   elec tr ic  v eh icle  ap p licatio n s   th at  h av b ee n   d etailed   in   th is   wo r k .   T h B L DC   m o to r   in   elec tr ic   v eh icle  s y s tem s   is   co n tr o lle d   b y   th c h ao tic - b ased   s y n ch r o n izatio n   m eth o d   im p lem en te d   [ 1 9 ] .   T h o p tim al  v alu es   f o r   th e   m o d el' s   co ef f icien ts   wer f o u n d   b y   m ea n s   o f   an   o p tim izatio n   p r o ce d u r b ased   o n   th ar tific ial  b ee   c o lo n y   ( A B C ) .   T h is   r eg u latin g   tech n o l o g y   p er f o r m a n ce   h as  also   b ee n   d eter m in ed   u s in g   s tab ilit y   an aly s is   an d   er r o r   v alu es.  R ed u ce d   s tead y - s tate  er r o r ,   s ettlin g ,   an d   o v er s h o o t   tim es  wer s o m e   o f   th e   ad v a n tag es  o f   th is   ef f o r t.  B u it  c o m es  with   th e   d o wn s id es  o f   m o r e   co m p l icate d   alg o r ith m s   an d   le s s   ef f icien t p er f o r m a n ce .   T h m ain   r esear ch   co n tr ib u tio n   o f   th wo r k   in cl u d es :     Dev elo p m en t   o f   s m ar t   co n tr o ller   f o r   th e   d u al - f o ld   L u o   co n v er ter     p r o p o s ed   an   in tellig en co n tr o s tr ateg y   u tili zin g   ar tific ial  n eu r al  n etwo r k s   ( ANNs)   to   en h an ce   th p er f o r m a n ce   o f   th co n v er ter   in   E - v eh icle   ap p licatio n s .     R ea l - tim ad ap tiv co n tr o   i m p lem en tin g   a   co n tr o m ec h a n is m   th at  d y n a m ically   ad ju s ts   k ey   p a r am eter s   b ased   o n   r ea l - tim d ata  f r o m   t h E - Veh icle  s y s tem ,   en s u r in g   o p tim al  p er f o r m a n ce   u n d er   v ar y in g   lo a d   an d   o p er atin g   c o n d itio n s .     E n h an ce d   p er f o r m a n ce   m etr ic s     im p r o v in g   th e   ef f icien cy ,   t r an s ien r esp o n s e,   an d   o v er all  r eliab ilit y   o f   th d u al - f o l d   L u o   co n v er ter   co m p ar ed   to   co n v en tio n al  co n t r o l te ch n iq u es.     Valid atio n   th r o u g h   s im u latio n   s tu d ies    d em o n s tr atin g   t h ef f ec tiv en ess   o f   th p r o p o s ed   s m ar co n tr o s tr ateg y   th r o u g h   s im u latio n ,   s h o wca s in g   s u p er io r   p e r f o r m an c in   ter m s   o f   d y n a m ic  r esp o n s e   an d   ef f icien cy .     An   attem p h as  b ee n   m a d in   th is   wo r k   to   d esig n   a n d   s im u late  PI,   n eu r al  n etwo r k   co n tr o ller ,   an d   f u zz y   lo g ic  co n tr o ller   f o r   r eg u latin g   th o u tp u t v o ltag f o r   p o s itiv o u tp u d u al - f o ld   L u o   c o n v e r ter .       2.   DUAL F O L L UO   ( DF L U O )   CO NVERT E R   T h d u al - f o ld   L u o   ( DFLu o )   co n v er ter   o f f er s   a n   eleg a n s o lu ti o n   f o r   g en er atin g   r eg u lated   DC   o u tp u f r o m   u n s tab le  DC   p o wer   s o u r ce s .   T h is   s p ec ialized   L u o   co n v er ter   v ar ian ac h iev es  p o w er   co n tr o th r o u g h   d y n am ic  g ain   a d ju s tm en t,  p r i m ar ily   s er v in g   to   b o o s th v o ltag d eliv er e d   to   th lo ad .   T h b asic  cir cu it  co n f ig u r atio n   is   illu s tr ated   in   Fig u r 1 .   Fo r   d esig n in g   th e   DFLu o   co n v er ter ,   s ev er al  k ey   p ar am et er s   m u s b e   ca r ef u lly   co n s id er ed .   T h e   in d u cto r s   L 1   a n d   L 2   ar e   p ar tic u lar ly   cr u cial,   a n d   th ei r   v alu es   ca n   b d eter m in ed   u s in g   ( 1 ) .     1 , 2 = ma x ( ) × ( (  ) × )   ( 1 )     Her e,    0   r ep r esen ts   lo ad   cu r r en t   v ar iatio n ,   T s   is   th e   s am p lin g   p er io d ,   d   d en o tes  d u ty   cy cle,   an d   V in   is   in p u v o ltag e.   T h e   lo ad   c u r r en v ar i atio n   at  th o u tp u t c an   b ca lc u lated   as   ( 2 ) .     = ( × ) (  )       ( 2 )     W h er V o   r ep r esen ts   th d esir ed   o u tp u t v o ltag e   an d   L   in d ica tes th r ip p le  cu r r en t th r esh o ld   at  th o u tp u t.   T h r elatio n s h ip   b etwe en   o u t p u t v o ltag a n d   s witch in g   d u ty   cy cle  as ( 3 ) .     =  ( 4 1 )     ( 3 )     Du r in g   s witch - o n   p er io d s ,   th ca p ac ito r   s u p p lies   th o u tp u c u r r en wh ile  th in d u cto r   ch ar g es.  Fo r   a   co m p r eh e n s iv an aly s is ,   we  ca n   ca lcu late  th R MS  cu r r en ts   at  b o th   in p u an d   o u tp u t:  I n p u R MS  cu r r en as  ( 4 )   an d   ( 5 ) .      (  ) =   ( ( + ) m i n   (  ) )   ( 4 )     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 .   3 Sep tem b er   20 25 :   17 89 - 1 8 0 0   1792    (  ) =   ( 5 )     W h er V f   r ep r esen ts   th v o lta g d r o p   ac r o s s   d io d es  D1   t h r o u g h   D4 ,   an d   n   in d icate s   th n u m b er   o f   s witch in g   ev en ts .   Fin ally ,   th o u tp u t c ap ac itan ce   ca n   b d eter m in ed   u s in g   ( 6 ) .     = ×    ( 6 )     W h er   r ep r esen ts   th h alf - cy cle  im p ed an ce   r ate  in   d u ty   c y cle  d ,   V r   is   th r ip p le  v o ltag e ,   an d   X fs  d e n o tes  th e   im p ed an ce   at  s witch in g   f r eq u e n cy .           Fig u r e   1 .   Sch em atic  r ep r esen t atio n   o f   DF   L u o   DC   to   DC   co n v er ter       3.   DE S I G O F   P I   CO NT RO L L E R   Am o n g   th v ar io u s   f ee d b ac k   co n tr o s y s tem s   u s ed   in   en g in ee r in g ,   th p r o p o r tio n al - in t eg r al  ( PI)   co n tr o ller   s tan d s   o u [ 2 0 ] .   PI  co n tr o ller   ca lcu lates  an d   ap p lies   co r r ec tiv ac tio n   to   m in im ize  th d ev iatio n   o f   th p r o ce s s   v ar iab le   f r o m   s et  p o in t.  T h PI  c o n tr o l ler   o p er at es  b ased   o n   two   d is tin ct  p ar am eter s p r o p o r tio n al  a n d   in teg r al  v alu es.   I n   p r o p o r tio n al  co n t r o ller ,   th m ea s u r ed   p r o ce s s   v ar iab le  is   co m p ar ed   to   th s et  v alu e,   g en er atin g   an   er r o r   v a r iab le.   T h is   er r o r   is   th en   m u ltip lied   b y   c o n s tan g ain   an d   s en to   th s y s tem .   W h ile  th is   im p r o v es  tim r esp o n s iv en ess ,   it in tr o d u c es a n   o f f s e t r elativ to   th tar g et  v alu e.   So ,   to   im p r o v o n   th is ,   an   in t eg r ated   co n tr o ller   th at  elim in a tes  th o f f s et  was  im p lem en ted .   I n   m o s ca s es,  an   in teg r al  co n tr o ller   with   p r o p o r tio n al  wh ich   is   also   ca lled   as  p r o p o r tio n al   in teg r al   is   em p lo y ed .   T h e   s y s tem   is   f ed   th to tal  o f   th e r r o r s   m u ltip lied   b y   th e   p r o p o r t io n al  co n s tan t a n d   th in te g r al   o f   th e r r o r s .   T h g ain   o f   p r o p o r tio n al  c o n tr o ller   is   K p   wh er ea s   th g ain   o f   an   in te g r al  co n tr o ller   is   K i .     = +  0   ( 7 )     I n   th is   wo r k ,   PI  co n tr o ller   is   em p lo y ed   f o r   th d esig n e d   co n v er ter   to   r e g u late  th o u tp u v o ltag at  s p ec if ied   v alu d esp ite  f lu ctu atio n s   in   t h lo a d ,   s et  p o in t,   n o is ef f ec ts ,   m o d elin g   e r r o r ,   o r   c o m p o n e n v ar iatio n s .   I f   th e   g ain s   K p   an d   Ki  ar ca lcu lated   co r r ec tly ,   th PI  co n t r o ller   will  b o p er ated   ef f ec tiv ely .   T h m ain   g o al  is   to   tu n e   th co n tr o ller .   T h er e   ar e   m eth o d s   f o r   f in e - tu n in g   th e   s ettin g s .   Z ieg ler   Nich o las  tu n n elin g   is   p o p u lar   tu n in g   m eth o d ,   alth o u g h   it is   co m p l icate d   p r o ce s s .         4.   F UZ Z L O G I CO N T RO L L E R   Fu zz y   lo g ic  c o n tr o ller s   ( FLCs )   ar wid ely   u s ed   in   th e   co n tr o o f   DC - DC   co n v er ter s   d u to   t h eir   ab ilit y   to   ef f ec tiv el y   h a n d le   n o n lin ea r ities ,   im p r ec is m o d elin g ,   an d   v ar iab le  o p er atin g   co n d itio n s   [ 2 1 ] .   T h e   f o llo win g   s ec tio n   ex p lain s   th im p lem e n tatio n   s tep s   f o r   th FLC   ap p lic atio n   to   DC - DC   co n v er ter   c o n tr o l:   i)   Sy s tem   m o d elin g B ef o r im p l em en tin g   an   FLC,  m ath em at ical  m o d el  o f   th DC - DC   co n v er ter   m u s b e   d ev elo p e d .   T h is   m o d el  d ef in e s   th r ee   k ey   p ar am ete r s in p u v o ltag e,   o u tp u v o ltag e ,   an d   co n tr o l   in p u t   d u ty   cy cle.   Alth o u g h   th m o d el  is   o f ten   s im p lifie d   d u e   to   t h n o n lin ea r   n a t u r o f   DC - DC   co n v er ter s ,   it   s er v es a s   th f o u n d atio n   f o r   d e s ig n in g   th FLC.   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       I n tellig en t c o n tr o l so lu tio n s   fo r   en h a n cin g   d u a l - fo ld   Lu o   co n ve r ter     ( P .   S iva   S u b r a ma n ia n )   1793   ii)   Fu zz y   in p u v ar iab les FLCs   r eq u ir in p u v a r iab les  th at  r ep r esen th co n v e r ter ' s   cu r r en o p er atin g   co n d itio n s .   C o m m o n   in p u v a r iab les  f o r   DC - DC   co n v er ter s   in clu d th er r o r   b etwe en   th d esire d   an d   m ea s u r ed   o u tp u v o ltag e,   th r ate  o f   ch an g o f   er r o r   ( to   ac co u n f o r   d y n am ic  b eh av i o r ) ,   an d   p o s s ib ly   in p u v o ltag o r   lo ad   cu r r en t.  T h es v ar iab les  ar f u zz if ied ,   m e an in g   th ey   ar m ap p ed   to   f u zz y   s ets  u s in g   m em b er s h ip   f u n ctio n s   to   ca p t u r im p r ec is io n ,   as sh o wn   in   F ig u r 2 .   iii)   Fu zz y   r u les T h co n tr o r u le s   f o r   a n   FLC  ar e   ty p ically   e x p r ess ed   in   th e   f o r m   o f   "if - th e n s tatem en ts ,   co n n ec tin g   f u zz y   i n p u v ar iab les  to   f u zz y   o u t p u v ar ia b les.  T h ese  r u les  ar d er iv e d   f r o m   t h k n o wled g e   an d   ex p er tis o f   th co n tr o s y s tem   d esig n er   an d   o f ten   tak t h f o r m   o f   lin g u is tic  r u les.  Fo r   ex am p le,   "I f   th er r o r   is   lar g an d   th ch a n g in   er r o r   is   in cr ea s in g ,   th en   i n cr ea s th d u t y   cy cle” .   iv )   Fu zz y   in f e r en ce Usi n g   th e   p r esen in p u t   d ata,   th e   f u zz y   in f er en ce   e n g in e   ev alu ates  t h f u zz y   r u les.  I t   co m p u tes  th e   d eg r ee   to   w h ich   ev er y   r u le  is   s atis f ied   ( f ir i n g   s tr en g th )   an d   co m b in es  th ese  d eg r ee s   u s in g   f u zz y   lo g ic  o p e r ato r s   ( e. g . ,   m a x - m in )   t o   d eter m in e   th f u zz y   o u tp u t.   v)   Fu zz y   o u tp u v ar iab les T h e   f u zz y   o u tp u v a r iab les  r ep r ese n th co n tr o ac tio n s   to   b ta k en .   On o f   th e   m o s co m m o n   o u tp u v a r iab le s   in   DC   to   D C   co n v er ter s   is   th d u ty   cy cle  ch a n g e,   s o m etim es  ca lled   d elta  d u ty   cy cle.   T h f u zz y   o u tp u t i s   co m p u ted   b ased   o n   t h f ir in g   s tr en g th s   o f   t h r u les.   v i)   Def u zz if icatio n T h f u zz y   o u tp u n ee d s   to   b d ef u zz ied   to   o b tain   cr is p   r eg u lato r   s ig n al ,   wh ich   is   th e   ac tu al  v ar iatio n   in   d u ty   cy cle  a p p lied   to   th co n v er ter .   C o m m o n   d ef u zz if icatio n   m eth o d s   in c lu d e   ce n tr o id ,   m ea n   o f   m ax im u m ,   o r   weig h t ed   av er ag e .   Usi n g   FLCs   f o r   DC   to   D C   co n v er ter   co n tr o ca n   lea d   to   r o b u s an d   ad ap tiv c o n tr o s tr ateg ies  th at  p er f o r m   well  u n d er   v ar y in g   o p er atin g   co n d itio n s   an d   s y s tem   u n ce r ta in ties   [ 2 2 ] .   FLCs   ar u s ef u in   p o wer   elec tr o n ics   an d   co n tr o s y s tem s   b ec au s o f   th eir   ab ili ty   to   to ler ate  d is t u r b an ce s   s u ch   as  s u d d en   ch a n g es  in   lo ad ,   in p u t   v o ltag v ar iatio n s ,   an d   o th er   d is tu r b an ce s .           Fig u r e   2 .   Fu zz y   in p u t v ar iab le   ( er r o r ,   ch a n g in   e r r o r )   an d   o u tp u t m em b er s h ip   f u n ctio n   d u ty   r atio     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 .   3 Sep tem b er   20 25 :   17 89 - 1 8 0 0   1794   5.   NE URA L   N E T WO RK   CO N T RO L   T o   o p er ate  th c o n v er te r   in   a   clo s ed - lo o p   co n f ig u r atio n ,   in   th f ield   o f   p o wer   elec tr o n ic   co n v er ter   co n tr o l,  v ar io u s   co n tr o ller s   ar g ain in g   p o p u lar ity ,   in clu d in g   p r o p o r tio n al - in teg r al,   s lid in g   m o d e ,   f r ac tio n al - o r d er ,   a n d   ar tific ial  in tellig en c e - b ased   co n t r o ller s .   Am o n g   a r tific ial  co n tr o ap p r o ac h es,  n e u r al  n etwo r k   c o n tr o l   is   wid ely   u s ed   d u to   its   r a p id   r esp o n s iv en ess   an d   p r ec is io n   [ 2 3 ] .   N e u r a l   n e t w o r k   c o n t r o l   i s   i n s p i r e d   b y   t h e   f u n c t i o n i n g   o f   n e u r o n s   i n   t h e   h u m a n   b r a i n .   T h e   i n te r co n n e c t i o n   o f   n e u r o n s   i n   t h e   b r a i n   is   r e f e r r e d   t o   a s   a   n e u r al   n e t w o r k ,   a n d   w h e n   t h i s   c o n c e p t   is   a d a p t e d   f o r   p h y s i c a l   s y s te m s ,   i t   is   k n o w n   as   a n   a r t i f i ci a l   n e u r a l   n e t w o r k   ( AN N ) .   T h i s   c o n t r o l   a p p r o a c h   f a l ls   u n d e r   t h e   c a te g o r y   o f   n o n l i n e a r   c o n t r o l ,   e n h a n c i n g   s y s t e m   r o b u s t n es s ,   i m p r o v i n g   e f f i ci e n c y ,   an d   m a k i n g   t h e   s y s t e m   m o r e   e f f e c t i v e   [ 2 4 ] .   n eu r al   n etwo r k   co n s is ts   o f   m u ltip le  n eu r o n s ,   w h ich   s er v e   as  p r o ce s s in g   u n its   o r   ce lls .   T h ese  u n its   ar in ter co n n ec ted   th r o u g h   s p ec ialized   lin k s ,   s im ilar   to   n eu r o n s   in   th h u m a n   b r ai n ,   with   ea ch   co n n ec tio n   ass ig n ed   weig h t.  T h ass ig n ed   weig h t r ep r esen ts   th in f o r m atio n   n ec ess ar y   f o r   p r o b lem - s o lv in g .   T h i s   A NN   c o n t r o l   is   b e c o m i n g   i n c r e a s i n g l y   i m p o r t a n t   i n   t h e   r e g u l a t i n g   o f   D C   t o   DC   c o n v e r te r s T h e s c o n v e r t e r s   a r e   r e g a r d e d   e x t r e m e l y   n o n l i n e a r   b e c a u s e   o f   t h e i r   f a s t   s w i t c h i n g   f r e q u e n c y   a n d   t h e   q u i c k   c h a n g e   i n   t h e   c o n d i t i o n s   o f   t h e   e n e r g y   s t o r a g e   e l e m e n t .   F u r t h e r m o r e ,   d e v e l o p i n g   t h e   m a t h e m a t i c a l   m o d e l   o f   t h i s   s o p h i s t i c a te d   D C   t o   D C   c o n v e r t e r   i s   d i f f i c u l [ 2 5 ] .   A s   a   r e s u lt ,   n e u r a l   n e tw o r k s   p e r f o r m   w e l l   f o r   t h e   p r o p o s e d   c o n v e r t e r s .   I n   th is   wo r k ,   a   n eu r al  n etwo r k   ( NN)   co n tr o ller   is   im p lem en t ed   f o r   t h co n v er ter .   T h MA T L AB   n f   to o l’   is   u tili ze d   f o r   d esig n in g   t h co n tr o ller .   T o   en s u r e   o p tim al  p er f o r m an ce ,   a   q u asi - New to n   b ac k p r o p a g atio n   alg o r ith m   is   ap p lied   to   th AN f o r   weig h u p d ates .   T h p e r f o r m an ce   o f   th e   n eu r al  n etwo r k   is   ev al u ated   u s in g   th m ea n   s q u ar e   er r o r   ( MSE )   cr iter io n ,   wh ich   m ea s u r es  th av er ag s q u ar ed   er r o r   b etwe en   th d esire d   an d   ac tu al  o u tp u t.  T h b lo ck   d iag r am   o f   th e   NN - b ased   L u o   c o n v er te r   is   p r esen ted   in   Fig u r 3 .           Fig u r 3 .   B lo ck   d iag r am   NN  c o n tr o ller - b ased   L u o   co n v er ter       6.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   Her e,   n u m b e r   o f   m etr ics  a r e   u s ed   to   v alid ate   th m o d elin g   an d   co m p a r ativ s tu d y   o f   th e   s u g g ested   co n v er ter   an d   r eg u latin g   ap p r o ac h es.  Vo ltag at  o u tp u t,  r is in g   an d   p ea k   tim es,  s ettlin g   t im es,  s tead y - s tate   er r o r s ,   an d   p ea k   o v e r s h o o ts   ar all  p ar o f   it.  B y   ex tr ac tin g   s co p d ata  f r o m   v ar io u s   lo ca tio n s   o f   th cir cu it,  th s u g g ested   co n v er ter   an d   c o n tr o llin g   a r ch itectu r es  ar v al id ated   u s in g   th e   MA T L AB /Si m u lin k   to o f o r   v alid atio n   o f   th r esu lts .   T h DFLu o   co n v e r ter   co m p o n e n ts   v alu es a r g iv e n   in   th T a b le  1 .     6 . 1 .     P I   co ntr o ller   f o DF L uo   co nv er t er   T h p er f o r m an ce   o f   th p r o p o s ed   co n v er ter ,   u s in g   th d esig n ed   PI  co n tr o ller   with   v alu es  K 0 . 1 3 0 5   an d   T =0 . 0 0 1 6 ,   is   s h o wn   in   Fig u r es  4   an d   5 .   Fo r   an   in p u v o ltag o f   1 0 0   V,   th d u al - f o ld   L u o   ( DFLu o )   co n v er te r   g en er ates a n   o u tp u v o ltag o f   3 0 0   at  d u ty   r atio   o f   0 . 5 .       T ab le  1 .   DFLu o   co n v er ter   co m p o n e n ts   v alu es   C o n v e r t e r   P a r a m e t e r   S p e c i f i c a t i o n   I n p u t   v o l t a g e   4 0   V   O u t p u t   v o l t a g e   3 0 0   V   D u t y   r a t i o   0 . 3     0 . 9   S w i t c h i n g   f r e q u e n c y   50   K H z   I n d u c t o r   L 1 L 2   2 . 2   mH   C a p a c i t o r   C 1 ,   C 2   C 3   1 0 0   µ F   C a p a c i t o r   C 4   &   C o   2 2 0   µ F       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       I n tellig en t c o n tr o l so lu tio n s   fo r   en h a n cin g   d u a l - fo ld   Lu o   co n ve r ter     ( P .   S iva   S u b r a ma n ia n )   1795   H e n c e ,   f o r   e f f i c i e n c y   c o n s i d e r at i o n s ,   t h e   p r o p o s e d   c o n v e r t e r   o p e r a t e s   wi t h   m i n i m al   s wi t c h i n g   l o s s es   a n d   o p t i m i z e d   c o n t r o l   p ar am eter s ,   co n tr ib u tin g   to   im p r o v ed   ef f ic ien cy   in   elec tr ic   v eh icle  a p p li ca tio n s .   M o r e o v e r ,   f o r   t r a n s i e n t   r esp o n s ev alu ati o n ,   t h s im u latio n   r e s u l t s   h i g h l i g h t   t h e   s e tt l i n g   t i m e   a n d   o v e r s h o o t   c h a r a c t e r is t ic s   o f   t h e   s y s te m ,   i n d i c at i n g   t h e   e f f e c t i v e n e s s   o f   t h e   P I   co n tr o ller   in   ac h iev in g   f ast an d   s tab le  r esp o n s e .           Fig u r 4 .   Vo ltag e   o f   PI  c o n tr o ller - b ased   DFLu o   co n v er ter   ( 2 5 % in p u t v o ltag v ar iatio n )           Fig u r 5 .   Vo ltag e   o f   PI  c o n tr o ller - b ased   DFLu o   co n v er ter   ( 2 5 % lo ad   v ar iatio n )       6 . 2 .     F uzzy   lo g ic  co ntr o ller  f o DF L uo   co nv er t er   Fo r   clo s ed - lo o p   co n t r o l,  m a n y   co n tr o ller s   ar em p lo y ed .   T h p r o p o r tio n al  in teg r al  c o n tr o ller   wo r k s   well  f o r   co n tr o llin g   DFLu o   c o n v er ter s ,   b u twea k in g   th p ar am eter s   in   h ig h er - o r d e r   s y s tem s   is   ch allen g in g   s in ce   it  n ee d s   th e n tire   s y s tem   m o d el.   T h is   f u zz y   c o n tr o ll er   was  u tili ze d   to   a d d r ess   th p r o b lem .   T h e   f u zz y   co n tr o ller   d o es  n o n ee d   th o r o u g h   m o d elin g   o f   th s y s tem ,   b u it  d o es  n ec ess itate   k n o wled g ab o u th s y s tem   in   o r d e r   to   b u ild   th r u les.  I n   t h is   r esear ch ,   f u zz y   co n tr o lle r   with   DFLu o   co n v er te r   is   u s ed .   T h e   f u z z y   c o n t r o l l e r   d e s i g n   a p p r o a c h   c o n s i s ts   o f   t h r e e   s t a g es :   f u z z i f i c a ti o n ,   f u z z y   r u l e   b a s e   c r ea t i o n ,   a n d   d e f u z z i f i c a ti o n .   T h e   c o n t r o l l e r   h a s   t w o   i n p u ts :   o n e   f o r   e r r o r s   a n d   o n e   f o r   e r r o r   c h a n g e s .   T h e   f u z z y   c o n t r o l l e r   r e c e i v e s   i ts   e r r o r   i n p u t   f r o m   t h o p t i m i z e d   P I   c o n t r o l l e r s ,   w h i ch   i s   t h e   v o lt a g e   d i f f e r e n t i a b e tw e e n   t h c o n v e r t e r ' s   o u t p u t   a n d   a   r e f e r e n c e   v o l t a g e .   T h i s   s m a r t   c o n t r o l le r ' s   o u t p u t   is   d u t y   c y c l e   t h a t   r e g u l a te s   t h s w it c h i n g   d e v i c e .   T h s ev en   m em b er s h ip   f u n cti o n s ,   wh ich   ar tr ia n g le  f u n cti o n s   with   r an g e   o f   - 1   to   1 ,   a r u s ed   to   id en tify   th two   in p u ts   an d   o u t p u ts .   Fo r   f u zz y   c o n tr o l,  th M am d an ar ch itectu r is   em p lo y ed ,   an d   4 9   r u les  ar e   g en er ated   th at  a r i n f er r e d   b y   th r u le   b ase  u s in g   m ax - m i n   c o m p o s itio n ,   an d   f o r   d ef u zz i f icatio n ,   th e   ce n ter   o f   g r av ity   ap p r o ac h   is   u s ed   to   p r o d u ce   th e   cr is p   v alu o f   o u tp u t.   T h o p er atio n al   r esu lts   o f   t h co n v er ter   in   s u p p ly   an d   lo ad   r ejec tio n   m o d es  ar e   p r esen ted   in     Fig u r e s   6   an d   7 .   T h o b tain ed   r esu lts   in d icate   th at  p r o p er   co n tr o l o f   th s witch in g   d ev ices  u s in g   th g en er ated   co n tr o p u ls es  ef f ec tiv ely   en h an ce s   th co n v er ter ' s   o u tp u v o ltag e.   T h r esu lts   f u r th e r   d em o n s tr ate  th at  th im p lem en ted   c o n tr o l   s tr ateg y   m in im izes  v o l tag f lu ctu atio n s   an d   im p r o v es  s y s tem   s tab ilit y   u n d er   v ar y in g   lo ad   co n d itio n s .   A d d itio n ally ,   th e   p r o p o s ed   co n v er ter   ex h ib its   a   r ap id   tr an s ien r esp o n s e,   wi t h   r ed u ce d   o v e r s h o o an d   s tead y - s tate  er r o r ,   en s u r i n g   r eliab le  p er f o r m a n ce .   T h e   a b ilit y   to   m ain tain   s tab le  o u tp u v o ltag d esp ite  s u p p ly   an d   l o ad   v ar iatio n s   h ig h lig h ts   th r o b u s tn ess   o f   th p r o p o s ed   co n tr o m ec h a n is m ,   m ak in g   it  well - s u ited   f o r   elec tr ic  v e h icle  ap p licatio n s .   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 .   3 Sep tem b er   20 25 :   17 89 - 1 8 0 0   1796       Fig u r e   6 .   Vo ltag e   o f   FLC - b as ed   DFLu o   co n v er ter   ( 2 5 s u p p ly   v ar iatio n )           Fig u r 7 .   Vo ltag e   o f   FLC - b as ed   DFLu o   co n v er ter   ( 2 5 l o a d   v ar iatio n )       6 . 3 .     Neura net wo r k   co ntr o ller  f o DF L uo   co nv er t er   Ar tific ial  n eu r al  n etwo r k   ( ANN)   co n tr o was  im p lem en ted   f o r   DFLu o   co n v e r ter s   u s in g   MA T L AB ,   as   in   Fig u r 8 .   T h e   co n tr o ller   wa s   p r o g r a m m ed   t o   o p er ate  at  5 0 d u ty   r atio ,   a n d   t h r esu lt s   f o r   o u tp u v o ltag e   u n d er   s u p p l y   an d   l o ad   r ejec tio n   m o d es  a r p r esen ted   i n   Fi g u r e s   9   an d   1 0 .   T h e   p er f o r m an ce   o f   th e   co n tr o l   ap p r o ac h es  was  ev alu ated   a n d   co m p ar ed   u s in g   k ey   m etr ics,  i n clu d in g   o v e r s h o o t,   s tead y - s tate  er r o r ,   p ea k   tim e,   s ettlin g   tim e,   an d   r is tim e.           Fig u r 8 .   Simu latio n   d iag r a m   o f   DF L UO  co n v e r ter   with   A NN  co n tr o ller   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       I n tellig en t c o n tr o l so lu tio n s   fo r   en h a n cin g   d u a l - fo ld   Lu o   co n ve r ter     ( P .   S iva   S u b r a ma n ia n )   1797   Fig u r e s   1 1 ( a) ,   11 ( b ) ,   a n d   Fig u r 1 2 ,   alo n g   with   T ab le  2 ,   co m p ar th p r o p o s ed   m eth o d o l o g ies  b ased   o n   tim u n d er   s u p p ly   r ejec t io n   co n d itio n s .   L o wer   v alu e s   f o r   th ese  m etr ics  in d icate   im p r o v ed   s y s tem   p er f o r m an ce .   T h r esu lts   s h o th at,   co m p ar e d   to   t h Z ieg ler - Nich o ls   PI  ( Z N - PI)   c o n tr o ller ,   th s m ar t   co n tr o ller s   ac h iev ed   l o wer   r i s tim e,   p ea k   tim e,   an d   s ettlin g   tim e.   T h o v e r all  r esp o n s tim h as  b ee n   s ig n if ican tly   r e d u ce d   co m p ar e d   to   p r e v io u s   m eth o d s ,   p r im a r ily   d u e   to   th e   ef f icien t   o p er atio n   o f   t h s witch in g   d ev ices u s ed   in   th c o n v e r ter   cir cu it.       T ab le  2 .   Per f o r m an ce   ev alu ati o n   o f   co n tr o ller s   f o r   DFLu o   c o n v er ter   C o n t r o l l e r s   R i se   t i me   ( msec )   P e a k   t i me   ( msec )   S e t t l i n g   t i me   ( mse c )   U n d e r   su p p l y   d i s t u r b a n c e   P e a k   o v e r   sh o o t   ( )   S e t t l i n g   t i me   ( mse c )   PI   7   6 . 2 5   7 . 5   2 3 . 3 3   0 . 2 5   F LC   3   1 . 7 5   4 . 5   1 . 6 6   0 . 1   NNC   2   1   3 . 3   3 . 3 3   0 . 2           Fig u r 9 .   V o ltag e   o f   NNC - b as ed   DFLu o   co n v er ter   ( 2 5 % su p p ly   v ar iatio n )           Fig u r 1 0 .   Vo lt ag o f   NNC - b ased   DFLu o   co n v e r ter   ( 2 5 % lo ad   v ar iatio n )           ( a)   ( b )     Fig u r e   11 .   Per f o r m a n ce   o f   Z N - PID ,   FLC ,   an d   NNC f o r   th DFLu o   co n v e r ter   u n d er :   ( a)   s u p p ly   d is tu r b an ce   an d   ( b )   lo ad   d is tu r b a n ce     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 .   3 Sep tem b er   20 25 :   17 89 - 1 8 0 0   1798   W h en   all  p r o p o s ed   co n tr o ller s   wer co m p ar ed   at  a   5 0 d u ty   r atio ,   it  was  f o u n d   th at  t h n e u r al   co n tr o ller   p r o v id e d   th s m o o th est  r esp o n s with   th s h o r test   s et tlin g   tim an d   r is ti m th an   th o th er   co n tr o ller s .   Hen ce ,   th n eu r al   co n tr o ller   d em o n s tr ated   s ig n if ican tly   im p r o v e d   tr an s ien r esp o n s e,   r ed u cin g   o v er s h o o t a n d   ac h iev in g   f aster   s tab ilizatio n   co m p ar ed   to   co n v en tio n al  co n tr o ller s .   T ab le  3   s h o ws  th e   co m p a r is o n   of   th e   ef f icien c y   o f   d if f e r en DC - DC   co n v er ter s .   T h r esu lt s   s h o th at  th p r o p o s ed   DFLu o   co n v er te r   o u tp er f o r m s   th o t h er   co n v e r ter ,   with   an   ef f icien c y   o f   9 5 . 1 2 %.  C o m p ar ed   to   ex is tin g   co n v e r ter s   s u ch   as  b o o s co n v e r ter ,   c u k   c o n v er te r ,   in ter leav ed   b o o s c o n v e r te r ,   an d   in ter leav e d   cu k   co n v er ter ,   th p r o p o s ed   DFLu o   co n v er ter   o f f er s   im p r o v em e n t in   ef f icien c y .   It   also   in clu d es   ad ap tiv lear n in g   ca p a b ilit y ;   u n lik tr ad i tio n al  co n tr o ller s ,   th n e u r al   co n tr o ller     ad ap ts   to   v ar iatio n s   in   o p er ati n g   co n d itio n s ,   m ak in g   it  m o r e   r o b u s ag ain s d is tu r b an ce s   in   in p u v o ltag a n d   lo ad   f lu ctu atio n s .   Mo r eo v er ,   th n eu r al  n etwo r k   co n t r o ller   h as  m in im ized   s tead y - s tate  er r o r .   T h e     ANN - b ased   co n tr o ller   e f f ec tiv ely   r ed u ce s   s tead y - s tate  er r o r ,   en s u r in g   p r ec is v o ltag r e g u l atio n   an d   im p r o v ed   s y s tem   s tab ilit y .           Fig u r 12 .   C o m p ar ativ a n aly s is   o f   th p er f o r m an ce   o f   DFL u o   co n v er ter   with   s m ar t c o n tr o ller s       T ab le  3 .   E f f i cien cy   c o m p ar is o n   o f   DC - DC   co n v er ter s   C o n t r o l l e r s   R i se   t i me   ( msec )   B o o st   c o n v e r t e r   [ 2 3 ]   8 3 . 9 5   C u k   c o n v e r t e r   [ 1 1 ]   8 4 . 2 3   I n t e r l e a v e d   b o o st   c o n v e r t e r   [ 2 6 ]   8 4 . 8 5   I n t e r l e a v e d   Lu o   c o n v e r t e r   [ 6 ]   8 5 . 1 1   P r o p o se d   D F L u o   c o n v e r t e r   9 5 . 1 2       7.   CO NCLU SI O N   R ec en ad v an ce m e n ts   in   p o we r   elec tr o n ics  h av le d   to   th e   in n o v ativ e   d esig n   o f   DF  L u o   co n v er ter   f o r   v o lta g b o o s ap p licatio n s .   T h is   n o v el  s tr u ctu r e,   with   a n   in tellig en co n tr o ap p r o ac h ,   o f f er s   s ev er al  k e y   ad v an tag es.  No ta b ly ,   it  e n ab le s   wid v o ltag r an g e   wh ile  m ain tain in g   a   s im p lifie d   co n tr o m ec h an is m .   T h d esig n   ac h ie v es  h ig h er   v o lta g g ain   with o u r ely i n g   o n   t r ad itio n al  elec tr o m ag n etic   co m p o n e n ts ,   th er e b y   r ed u cin g   co n d u ctio n   l o s s es.   co m p ar ativ an aly s is   o f   tw o   s m ar co n tr o ap p r o ac h es,  f u zz y   lo g ic  v er s u s   n eu r al  n et wo r k s ,   was  p r esen ted   to   v alid ate   th e   p er f o r m an ce   o f   th c o n v e r ter .   B o th   co n tr o s tr ateg ies  ef f ec tiv ely   m ain tain ed   a   s tab le   DC   v o ltag o u tp u t,   ev en   u n d er   ch allen g i n g   c o n d itio n s   s u c h   as  lin f lu ctu atio n s   a n d   lo a d   d is tu r b a n ce s .     T h ANN  co n tr o ller s   g iv e   a   s m o o th   r esp o n s with   b etter   r eg u lato r y   p er f o r m an ce .   T h o u tco m es  illu s tr ate  th s u itab ilit y   o f   t h p r o p o s ed   s y s tem   f o r   E V   ap p licatio n s ,   y ield in g   a   m ax im u m   DC   o u tp u t   v o ltag o f   3 0 0   V   with   an   ef f icien cy   o f   9 5 . 1 2   %.       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h e   au th o r s   d ec lar th at  n o   f u n d s ,   g r a n ts ,   o r   o th e r   s u p p o r t   wer r ec eiv ed   d u r in g   t h p r e p ar atio n   o f   th is   m an u s cr ip t.       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 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.