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.  14 ,   No .   4 Dec em b er   20 25 ,   p p .   8 7 9 ~ 8 9 2   I SS N:  2252 - 8 7 9 2 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijap e . v 14 . i 4 . pp 879 - 892           879       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : // ija p e. ia esco r e. co m/   Im pro v ing  t he ad a ptability  of  a a ctive po wer  f il ter u sing   linea riza tion fe ed ba ck input - o utpu slidin g  mo de       L em inh   T hien H uy nh 1 ,   Va n - Cuu H o 1 ,   T ha nh - V u T ra n 2   1 F a c u l t y   o f   En g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y ,   S a i g o n   U n i v e r s i t y ,   H o   C h i   M i n h   C i t y ,   V i e t n a m   2 I n st i t u t e   o f   I n f o r ma t i o n   Te c h n o l o g y   a n d   E l e c t r i c a l - El e c t r o n i c s ,   U n i v e r s i t y   o f   Tr a n s p o r t ,   H o   C h i   M i n h   C i t y ,   V i e t n a m       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct  1 6 ,   2 0 2 3   R ev is ed   Au g   7 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Oct  1 6 ,   2 0 2 5       As  m o re   a n d   m o re   non - li n e a lo a d s a re   u se d   in   in d u strial  a p p li c a ti o n s,  p o we r   q u a li t y   p r o b lem b e c o m e   m o re   se rio u s .   T o   a d d re ss   th is  c h a ll e n g e ,   a   ro b u st   n o n li n e a c o n t ro stra teg y   is  in tr o d u c e d   u si n g   a n   a c ti v e   p o we fil te (APF to   e n h a n c e   th e   p o we q u a li t y   o th e   th re e - p h a se   n e u tral  v o lt a g e .   T h e   sy ste m   e m p lo y a   c o n tr o a lg o rit h m   t a il o re d   fo a   th re e - p h a se   sp li t - c a p a c it o in v e rter,  w h ich   e li m i n a tes   h i g h - o rd e h a rm o n ics   t h ro u g h   a   v o lt a g e   so u rc e   in v e rter  (VSI)   e q u i p p e d   wit h   a n   LCL   fil ter.  Th e   g rid - si d e   c o m p o n e n ts  o t h e   LCL   fil ter  a re   in c o r p o ra te d   in t o   a   slid i n g   m o d e   c o n tro fra m e wo rk   to   m in imiz e   o sc il latio n wh il e   m a in tai n in g   p e rfo rm a n c e .   Ad d it i o n a ll y ,   th e   d - q - 0   tran sf o rm a ti o n   with in   th e   s y n c h ro n o u re fe re n c e   fra m e   is  a p p li e d   to   e ffe c ti v e ly   m a n a g e   t h e   se c o n d   h a rm o n ic  c o m p o n e n t .   I n   a d d it i o n ,   th e   li n e a fe e d b a c k   in p u t - o u tp u sl id i n g   m o d e   fa c il it a tes   th e   c o n tr o l   sy ste m .   Th is  sy ste m   c a n   h e lp   d e c re a se   to tal   h a rm o n ic  d isto rt io n   (THD)  to   m e e IEE E - 5 1 9   sta n d a rd s.   Th is   m e th o d   d e m o n st ra tes   it e ffe c ti v e n e ss   th r o u g h   s imu latio n   re su lt s,  re d u c in g   THD  t o   les t h a n   5 %   a n d   d e fe a ti n g   p re v io u s   m e th o d s   d e sp it e   stil u sin g   sim p le al g o r it h m s .   K ey w o r d s :   Activ p o wer   f ilter   Ad ap tiv co n tr o l   Po wer   q u ality   Sli d in g   m o d e   Sli p   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 :   L em in h   T h ie n   Hu y n h   Facu lty   o f   E n g in ee r in g   an d   T e c hn o lo g y ,   Saig o n   Un iv er s ity   2 7 3   An   D u o n g   Vu o n g   S tr ee t,  W ar d   C h o   Qu an ,   Ho   C h i   Min h   C ity ,   Vietn am   E m ail:  lem in h th ien . h u y n h @ s g u . ed u . v n       1.   I NT RO D UCT I O   I n   to d a y s   in d u s tr ial  lan d s ca p e,   th in cr ea s in g   u s o f   n o n li n ea r   lo ad s   h as  s ig n if ican i m p ac o n   p o wer   q u ality .   T h ese  s y s tem s   ar r eq u ir ed   to   co m p l y   with   s tan d ar d s   s u c h   as  I E E E   5 1 9 - 2 0 1 4 ,   I E C   6 1 0 0 0 - 3 - 2 ,   an d   I E C   6 1 0 0 0 - 3 - 4   [ 1 ] .   W ith   ad v an ce m e n ts   in   m icr o el ec tr o n ic  tech n o lo g y ,   s u ch   lo ad s   p r o d u ce   n o n - s in u s o id al  cu r r e n ts   th at  in tr o d u ce   h ar m o n ics  in to   t h p o wer   s y s tem ,   m ak in g   h ig h - q u ality   p o wer   s u p p lies   ess en tial.   Activ p o wer   f ilter s   ( APFs )   n o o n ly   im p r o v p o wer   q u alit y   b u t   also   s er v as  a n   ef f ec tiv s o lu tio n   f o r   m itig atin g   h a r m o n ics  an d   o th er   d is tu r b an ce s .   As  r esu l t,  APF  co n tr o ller s   h av e   r ap i d ly   b ec o m wid ely   ad o p ted   to o f o r   o p tim izin g   p o wer   q u ality .   Fo r   i n s tan ce ,   d ed icate d   th r ee - p h ase  in v er ter   with   cu r r en t   co n tr o ller   h as  b ee n   d ev elo p ed   to   en h an ce   p o wer   q u ality   f o r   u n b alan ce d   n o n lin ea r   lo ad s ,   el im in atin g   th n ee d   f o r   an   ad d itio n al  s witch in g   b r a n ch   to   r e g u late  n e u tr al  cu r r en t   [ 2 ] .   L ev er ag in g   v o ltag s o u r ce   i n v er ter s   ( VSI s ) ,   APFs   en h a n ce   p o wer   q u ality   b y   r esh a p in g   in p u t   h ar m o n ic   r ef e r en ce   s ig n als  [ 3 ] ,   [ 4 ] .   C o m p lex   n o n lin ea r   l o ad   a p p licatio n s s u ch   as  el ec tr ic  tr an s p o r tatio n   s y s tem s   an d   s o lar   p o we r   in s tallatio n s o f ten   d em an d   h ig h l y   s tab le  an d   clea n   p o wer   s u p p lies   [ 5 ] - [ 9 ] .   T h ese  lo ad s   m ay   r esu lt  in   eith er   b alan ce d   o r   u n b alan ce d   th r e e - p h ase  co n d itio n s   th at  f ail  to   m ee s tan d a r d   r eq u ir em e n ts ,   lead in g   to   th e   em er g en ce   o f   ze r o - s eq u en ce   an d   r ev e r s e - s eq u en ce   cu r r en t s .   T h ese  n eg ativ e - s eq u en ce   co m p o n en ts   ca n   ca u s m o to r   o v er h ea tin g ,   tr an s f o r m er   s atu r atio n ,   p o wer   o u ta g es,  an d   co m p r o m is 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.  14 ,   No .   4 ,   Dec em b er   20 25 :   8 7 9 - 892   880   th s af ety   o f   n eu tr al  lin es.   T o   ad d r ess   th ese  ch allen g es,  d ec o u p lin g - ca p ac ito r - n eu tr al - p o in VSI   co n f ig u r atio n   s u itab le  f o r   AP in teg r atio n   is   em p lo y ed ,   o f f er in g   r eliab le   ap p r o ac h   to   m ain tain in g   s y s tem   s tab ilit y   an d   p o wer   q u ality .   T h f lex i b ilit y   an d   p e r f o r m an ce   o f   co n v en tio n al   APF  co n tr o m eth o d s   o f te n   s u f f er   f r o m   p r o b lem s   u n d er   d if f er en lo ad   co n d itio n s .   T o   d ea with   th is   p r o b lem ,   an   ad v an ce d   APF  co n tr o m eth o d   u s in g   lin ea r izatio n   f ee d b ac k   in p u t - o u tp u s lid in g   m o d e   ( L F - I O SM)   is   p r o p o s ed .   T h is   s y s tem   im p r o v es  th e   f lex ib ilit y   an d   ef f icien cy   o f   APF,  ef f icien tly   d ec r ea s es   to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   ( T HD) ,   an d   co m p lies   with   p o wer   q u ality   s tan d ar d s .   Vo ltag s o u r ce   in v e r ter s   ( VSI s )   ar co m m o n ly   em p lo y ed   in   th r ee - p h ase  g r id   s y s tem s   in teg r ated   with   ac tiv p o wer   f ilter s   ( APFs ) .   T h ese  s y s tem s   ca n   b co n n ec ted   to   lo ad s   u s in g   f o u r - wir VSI   co n f ig u r atio n   with   n eu tr al  g r o u n d in g .   On m eth o d   f o r   estab lis h in g   n eu t r al  p o in in v o lv es  u s in g   ∆/Y   tr an s f o r m er ,   wh er e   th ∆  s id co n n ec ts   to   th VS I   an d   th s id to   th lo ad   [ 8 ] - [ 1 1 ] .   Ho wev e r ,   th is   ap p r o a ch   r eq u ir es  b u lk y ,   h ea v y ,   a n d   c o s tly   tr an s f o r m e r .   An   alter n ativ e   tech n iq u u tili ze s   th r ee - p h ase  s p lit - ca p ac ito r   VSI s   an d   f o u r - p in   VSI s ,   co m p r is in g   a   to tal  o f   1 6   s witch es.  I n   [ 1 2 ] ,   [ 1 3 ] ,   t h f o u r - p in   i n v er ter   d esig n   in clu d es  two   ad d itio n al  s witch es,  wh ich   ar e   ess en tial f o r   im p lem en tin g   c o m p lex   3 s p ac v ec t o r   m o d u l atio n .   th r ee - p h ase,   f o u r - wir s y s tem   ca n   also   b d er iv ed   f r o m   a   co n v en tio n al  th r ee - p h ase,   th r ee - wir VSI   b y   in co r p o r ati n g   a   DC   v o lt ag d iv i d er .   I n   th is   co n f ig u r atio n ,   th n eu tr al  p o in t ser v es a s   th f o u r th   wir e,   en a b lin g   s p ac v ec to r   m o d u latio n .   T h is   s etu p   allo ws  f o r   o u tp u t v o ltag r e g u latio n   a n d   f ac ilit ates th f lo o f   ze r o - s eq u en ce   cu r r en t th r o u g h   th n eu tr al  co n d u cto r .   R ec en r esear ch   h as  f o cu s e d   o n   m ain tain i n g   s tab le  o u tp u f r o m   t h r ee - p h ase  in v e r ter s   u n d er   u n b alan ce d   lo ad   co n d itio n s .   Fo r   ex am p le ,   C h en   et   a l [ 1 4 ]   em p lo y ed   d ea d b ea co n tr o with   cu r r e n an d   v o ltag f ee d b ac k   to   co m p en s ate  f o r   co il  lo s s es,  th o u g h   th i s   m eth o d   d o es  n o ad d r ess   h ar m o n ic  d is to r tio n .   Gen g   et  a l [ 1 5 ]   in tr o d u ce d   r e p etitiv co n tr o to   s u p p r ess   p e r io d ic  d is tu r b an ce s   in   n o n lin e ar   s y s tem s ,   b u its   s lo r esp o n s an d   lim ited   a p p licab ilit y   p o s ch allen g es.   Oth er   co n tr o s tr ateg ies,   s u ch   as  s lid in g   m o d c o n tr o l,  h av e   d e m o n s tr ated   im p r o v ed   APF  p er f o r m an ce   u n d e r   u n ce r tain   g r id   co n d itio n s   [ 3 ] ,   [ 1 1 ] ,   [ 1 6 ] - [ 2 0 ] .   Dis cr ete  s lid in g   m o d co n tr o o f f er s   ex ce llen d y n am ic  r esp o n s e,   r ed u ce d   s en s itiv ity   to   lo ad   v ar iatio n s ,   an d   r o b u s s ta b ilit y .   T o   m an ag e   asy m m etr ic  th r ee - p h ase  s ig n a ls ,   th s y m m etr ic  co n s tan t - d i s tr ib u tio n   m eth o d   is   u s ed   in   co n ju n ctio n   with   a   p r o p o r tio n al - in te g r al  ( PI)   co n t r o ller   to   b alan ce   in v er ter   o u tp u v o ltag [ 2 1 ] .   Ho wev er ,   PI  co n tr o ller s   in cr ea s co m p u tatio n al  c o m p lex ity ,   m a k in g   th em   m o r s u itab le  f o r   n o n lin ea r   an d   u n b alan ce d   lo ad   s ce n ar io s   [ 2 2 ] .   T h is   p ap er   p r esen ts   d etail ed   in v esti g atio n   in to   th e   d e v elo p m en t   an d   im p lem en tati o n   o f   th e   lin ea r izatio n   f ee d b ac k   in p u t - o u tp u s lid in g   m o d ( L F - I OSM)   co n tr o m eth o d   f o r   APFs .   E x ten s iv s im u latio n   r esu lts   v alid ate  th ef f ec tiv e n ess   o f   th e   p r o p o s ed   ap p r o a ch   ac r o s s   d iv e r s o p e r atin g   co n d itio n s .   R ec en s tu d ies  [ 3 ] - [ 7 ]   p r o v id s o lid   f o u n d atio n   f o r   th is   wo r k .   Fig u r 1   illu s tr ates  th s ch em atic  o f   th ac tiv p o wer   f ilter   s y s tem .           Fig u r 1 .   Sli d in g   m o d e   co n tr o l f o r   th r ee - p h ase  ac tiv p o wer   f ilter   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       I mp r o vin g   th a d a p ta b ilit o an  a ctive   p o w er filter   u s in g   li n ea r iz a tio n   … ( Lemin h   Th ien   Hu yn h )   881   Ass u m in g   th th r ee - p h ase  g e n er ato r   is   u n b alan ce d ,   Kir ch h o f f s   f ir s law  ca n   b ap p lied   to   th e   s y s tem .   Usi n g   th is   law,   th s in g le - p h ase  cu r r en t c an   b ca lcu lated   as sh o wn   in   ( 1 ) .      =         ( 1 )     L et   i ga   r ep r esen th e   cu r r en i n   p h ase  a i La   th e   lo ad   c u r r e n in   p h ase  a ,   an d   i Fa   th e   cu r r en in jecte d   b y   th e   ac tiv p o wer   f ilter   ( APF)  in to   th g r id   in   p h ase  a .   T h A PF   g en er ates  cu r r en ts   i Fa i Fb ,   an d   i Fc   th at  s atis f y   Kir ch h o f f s   f ir s law,   as  d escr ib ed   in   ( 1 ) - ( 3 ) .   T h ese  APF - g en er ated   c u r r en ts   e f f ec tiv ely   el im in ate  m o s o f   th e   h ig h - o r d er   h ar m o n ics  p r o d u c ed   b y   n o n lin ea r   lo a d s .   Ap p l y in g   th e   s am p r in ci p le  to   p h ases   b   an d   c ,   th e   co r r esp o n d in g   c u r r e n ts   f o r   th e s p h ases   ar also   d eter m in ed   u s in g   ( 2 )   an d   ( 3 ) .      =         ( 2 )      =         ( 3 )     I n   f o u r - wir s y s tem   with   u n b alan ce d   lo ad s ,   th th r ee - p h ase  p o wer   s o u r ce   b ec o m es  d is to r ted   b y   h ar m o n ics,  lead in g   to   r e d u ce d   p o wer   q u ality   an d   p o ten tial  d am ag to   elec tr ical  an d   elec tr o n ic  d ev ices.  T h es e   h ar m o n ics ca n   b r e p r esen ted   b y   ( 4 ) ,   wh er e   n   d e n o tes th h a r m o n ic  o r d er   [ 2 3 ] .      ( ) = 2 0  ( + 0 ) + 2 +  ( + + ) + 2  ( + )     ( ) = 2 0  ( + 0 ) + 2 +  ( + + 2 3 ) + 2  ( + + 2 3 )      ( ) = 2 0  ( + 0 ) + 2 +  ( + + + 2 3 ) +     2  ( + 2 3 )   ( 4 )     T h p r im ar y   o b jectiv o f   th e   ac tiv p o wer   f ilter   ( APF)  s y s tem   is   to   r ed u ce   to tal  h ar m o n i d is to r tio n   ( T HD) .   No n - lin ea r   lo a d s   g en er ate  h ig h - f r eq u en cy   co m p o n en ts   th at  co n tr ib u te  to   T HD ,   wh ich   is   ca lled   THD sm .   Acc o r d in g   to   I E E E   Std .   5 1 9 ,   th THD sm   o f   th s o u r ce   cu r r en s h o u l d   b k ep t   b elo 5 %.  THD sm   q u an tifie s   th h ar m o n ic  d is to r tio n   b y   ca lcu latin g   t h r atio   o f   th s u m   o f   all  h ar m o n ic  cu r r e n ts   ( I ₂,   I ₃,   I ₄,   . . . ,   I to   th f u n d am en tal  c u r r en t   ( I₁ ) ,   ex p r ess ed   as a   p er ce n tag e,   as   illu s tr ated   in   ( 4 ) .       = 2 2 + 3 2 + 4 2 + . . . + 2 1 2 . 100%   ( 5 )     T h is   p ap er   in tr o d u ce s   an   ad v an ce d   n o n lin ea r   c o n tr o s tr ateg y   f o r   th r ee - p h ase  v o ltag s o u r ce   in v er ter   ( VSI ) ,   u tili zin g   in p u t s lip   f ee d b ac k   to   ac h iev e   o u tp u lin ea r izatio n   u n d er   b o th   b alan ce d   an d   u n b alan ce d   n o n lin ea r   lo ad   co n d itio n s .   T o   s tr ea m lin c o m p u tatio n   an d   r e d u ce   h ar d wa r co m p lex ity ,   s lid in g   m o d co n tr o th e o r y   is   em p lo y ed .   T h p r o p o s ed   m eth o d   ef f ec tiv ely   s u p p r ess es  h ig h - o r d er   h a r m o n ics  an d   lo wer s   to tal  h ar m o n ic  d is to r ti o n   ( T HD)   in   n o n lin ea r   lo a d s ,   as v alid ated   b y   s im u latio n   r es u lts .   T h s tr u ctu r o f   th p ap e r   is   as  f o llo ws:   s ec tio n   2   p r esen ts   th m at h em ati ca m o d elin g ,   s ec tio n   3   d etai ls   th in p u t o u t p u lin ea r izatio n   f ee d b ac k   s y s tem   m o d el,   s ec tio n   4   s h o wca s es  th s im u latio n   o u tco m es,  an d   s ec tio n   5   p r o v id es   d is cu s s io n   an d   co n cl u s io n s .       2.   M O DE L - B A SE SYS T E M   ANALY SI S   Fig u r 2   illu s tr ates  th th r ee - p h ase  ac tiv p o wer   f ilter   ( APF)  co n f ig u r ed   with   s p li t - ca p ac ito r   n eu tr al  p o in v o ltag s o u r ce   i n v er ter   ( VSI )   to p o lo g y .   I n   th e   d - q - 0   c o o r d in ate  s y s tem   [ 2 4 ] ,   [ 2 5 ] ,   ac c o r d i n g   t o   th e   u n b ala n ce d   lo a d s ,   th ze r o - s eq u en ce   co m p o n en ts   ar g iv en   b y   ( 6 )   a n d   ( 7 ) .       ̇  =     , ̇ 0 = ( 0 0 ) ( + 3 )   ( 6 )     ̇  = (   )   , ̇ 0 = ( 0 0 )   ( 7 )     Her e,   L g   d en o tes  th g r id - s i d in d u cto r   in   in d u ct o r ca p a cito r in d u ct o r   ( L C L )   f ilter   co n f ig u r atio n L n   r ep r esen ts   th n eu tr al  wir e   f ilt er C f   i s   th f ilter   ca p ac ito r v dq   an d   v 0   ar e   th o u tp u v o ltag e   co m p o n en ts   o f   th e   VSI   in   th d q 0   r ef er en ce   f r am e;  i d ,   i q ,   an d   i 0   a r th tr a n s f o r m ed   s witch in g   c u r r e n c o m p o n en ts   d er iv ed   f r o m   i Fj   ( wh er e   j=a , b , c )   i n to   t h d q 0   co o r d i n ate  s y s tem i ld i lq ,   an d   i l0   ar th lo a d   cu r r e n co m p o n en ts an d   ω   is   th an g u lar   f r eq u en c y   o f   th p o wer   s o u r ce .   B ased   o n   ( 6 )   an d   ( 7 ) ,   th s y s tem s   s tate - s p ac m o d el  ca n   b f o r m u lated   as  ( 8 ) .   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.  14 ,   No .   4 ,   Dec em b er   20 25 :   8 7 9 - 892   882   ̇ =  +    ( 8 )     I n   w h ich :   = [ , , ,  ,  ,  ]   is   th s tate  v ec to r = [ , , ]   is   th in p u f r o m   th s o u r c e ,   an d   = [ 0 , 0 , 0 ,  ,  ,  ]   is   th lo ad   cu r r en t   an d     ar th co ef f icien m atr ices  e x tr ac ted   f r o m   th o r ig i n al  ex p r ess io n = + 1 + ( + 3 ) 1 + 1   an d   =   ( 1 , 1 , ( + 3 ) 1 , 0 , 0 ) wh er e   A ω   co n tain s   ele m en ts   r elate d   to   ω ,   A L   co n tain s   elem en ts   r elate d   t o   1 A n   elem en t   c o n tain s   a   s in g le  elem en t r elate d   to   ( + 3 ) 1 ,   an d   A C   c o n tain s   elem en ts   r elate d   to   1 .       S T S A P F   L f C f C f C f v gc v gb v ga T h r e e - p h a s e   S o u r c e Ma i n   b u s Ma i n   b u s Ma i n   b u s C C L f L f L n v l a bc a b c d q 0 v l d q0 a b c d q 0 v lc v lb v la a b c d q 0 a i b i c i d c1 d c2 V dc + - 3D SVP W M abc dq0 0 0 s + 1 m in u 1 m a x u 1 eq u 1 S 2 m in u 2 m a x u 3 m in u 3 m a x u 2 S 3 S 3 eq u 2 eq u 1 S 2 S 3 S v a v b v c 1 u 2 u 3 u + + + * lde vV = * 0 lqe v = * lq e v * lde v * ln 0 v = * ln v i l d q0 i dq0 L ga L gb L gc N o n - L i n e a r   L o a d n s m _3 u s m _2 u s m _1 u 1 s 2 s 3 s 0 0 s + 0 0 s + n Fa i Fb i Fc i i n   w h i c h   u s m _1 u s m _2 ,   a n d   u s m _3   f o r m   E q .   2 9 ;   s 1 s 2 ,   a n d   s 3   f r o m   E q .   2 0     Fig u r 2 .   L a y o u o f   th r ee - p h as APF u s in g   s lid in g   m o d e       3.   F E E D B ACK   R E G UL A T I O WI T H I T H E   SL I DI NG   M O DE   F RA M E WO RK     3 . 1 .     Co ntr o l o f   inp ut  a nd   o utput   us ing   f ee db a ck   lin ea riz a t io n   T h lin ea r   m u lti - in p u m u lti - o u tp u t   ( MI MO )   ac ce s s   co n tr o ll er   was  p r o p o s ed   to   elim in ate  n o n lin ea r   b eh av io r   in   th s im u latio n   m o d el   [ 2 6 ] ,   [ 2 7 ] T h f o llo win g   eq u atio n s   r ep r esen th co r r esp o n d in g   MI MO   co n tr o l f r am ewo r k :     ̇  = (  ) +  .    ( 9 )      = (  )   ( 1 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       I mp r o vin g   th a d a p ta b ilit o an  a ctive   p o w er filter   u s in g   li n ea r iz a tio n   … ( Lemin h   Th ien   Hu yn h )   883   wh er x sm   d en o tes  th s tate  v ec to r ,   u sm   r ep r esen ts   th co n t r o in p u t,  y sm   is   th s y s tem   o u tp u t,  f   an d   g   ar e   s m o o th   m atr i x   f u n ctio n s ,   an d   h   is   a   s m o o th   s ca lar   f u n ctio n .   T h e   d y n am ic  b eh av i o r   o f   th e   VSI ,   as  d ef in ed   in   ( 1 0 ) ,   is   f o r m u lated   th r o u g h   ( 9 )   to   ( 1 2 )   [ 2 7 ] .        =   [   0    ] ;    = [   ] ;    =   [    ]      = 1 .   ( 1 , 1 , + 3 )   ( 1 1 )     (  ) = [ (  ) = 1 , 6 ] ,  :     1 (  ) =  , 2 (  ) =  , 3 (  ) =  ( + 3 )       4 (  ) =  +  , 5 (  ) =   , 6 (  ) =    ( 1 2 )     T o   cr ea te   a   d ir ec t   m ap p i n g   b etwe en   th e   o u tp u ts   y sm_i   f o r   i=1 ,   2,   3   an d   t h in p u ts   u sm_i   f o r   i=1 ,   2,   3 ,   ea ch   o u tp u t is sy s tem atica lly   v ar ied   u n til a  co r r esp o n d i n g   co n tr o in p u t is tr ig g er e d .     [ ̈  _ 1 ̈  _ 2 ̈  _ 3 ] = (  ) + (  ) [  _ 1  _ 2  _ 3 ]   ( 1 3 )     T h co n tr o l stra teg y   is   d ef in e d   as:     ( ) ( ) 12 12 1 l n l n 2 1 ( ) . 2 ( 3 ) d g f l d l d l q dd s m d q q g f l q l d l d f gn L C v i i i A x i L C v i i C vi LL  = +   = = + +    = +   ( 1 4 )     1 (  ) = .   ( 1 , 1 , ( 1 + 3 . 1 ) )   ( 1 5 )     w h er e :      [ (  ) ] = 1 ( + 3 ) 2 3 0   ( 1 6 )     T o   s atis f y   th r eq u ir em en ts   o f   d y n am ic  s y s tem s ,   th ex p ec ted   v alu es  o f   d y n am ic  r esp o n s es  ar r eq u ir ed .   T h ese  v alu es c an   b d eter m in ed   u s in g   ( 1 7 ) .     [ 1 2 3 ] = [ ̈  _ 1 11 ̇ 1 12 1 ̈  _ 2 21 ̇ 1 22 1 ̈  _ 3 31 ̇ 1 32 1 ]   ( 1 7 )     I n   th is   c o n tex t,   1 =  1  1 2 =  2  2 an d   3 =  3  3 wh er e    1  2 ,   a n d      3   r ep r esen th e   r ef er e n ce   v al u e s   co r r esp o n d in g   to   y sm1 y sm 2 ,   an d   y sm 3 ,   r esp ec tiv ely .   T h er r o r   d y n a m ics  ar e   d escr ib ed   in   ( 1 3 )   th r o u g h   ( 1 9 ) .     ̈ 1 + 11 ̇ 1 + 12 1 = 0 ̈ 2 + 21 ̇ 1 + 22 1 = 0 ̈ 3 + 31 ̇ 1 + 32 1 = 0   ( 1 8 )     T h er r o r   d y n am ics  ar en s u r ed   wh en   th g ain   c o ef f icien ts   η 11 ,   η 12 ,   η 21 ,   η 22 ,   η 31 ,   an d   η 32   ar all   p o s itiv e.   T h co n tr o ller   in p u t i n   ( 1 3 )   r ef lects th co n ce p t o f   i n teg r ated   co n tr o l a s   ( 1 9 ) .       [  _ ] = . [ ] | [  _ ] = [  _ 1  _ 2  _ 3 ] ,    [ ] = [ 1 2 3 ]   ( 1 9 )     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.  14 ,   No .   4 ,   Dec em b er   20 25 :   8 7 9 - 892   884   I n   wh ich   ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 2 1 1 11 1 1 2 1 1 22 1 11 3 3 l n l n 2 . . . 2 . . . 1 3 ( 3 ) C . q f g f ld ld f lq f d f g f lq lq f ld f n g g n f f v i C L C v i C i C v i C L C v i C i C L L v L L v i C −− = + + + + = + + + +  = + + + +      A lth o u g h   th v o ltag es  v ld v lq ,   an d   v ln   ar lin ea r ized ,   im p lem en tin g   d ig ital  p r o ce s s o r   ca p ab le  o f   h an d lin g   co m p lex   o p er atio n s   lik d er iv ativ es  an d   d if f er en tials   r em ain s   ch allen g in g .   As  r esu lt,  th d er iv ativ es  o f   th e   elec tr ical  cu r r en ts   i ld , i lq an d   i ln   co n tin u to   em er g with in   th cir cu it.  T o   ad d r ess   th is   i s s u e ,   co n tr o ller   b ased   o n   s lid in g   m o d t h eo r y   is   p r o p o s ed .   T h is   ap p r o ac h   en a b les  th d esig n   o f   li n ea r ized   f ee d b ac k   in p u t - o u tp u t   co n tr o s y s tem   u s in g   c o n s is ten co m m u n icatio n   an d   weig h t in g   p a r am eter s ,   s im p lify in g   i m p lem en tatio n   [ 1 3 ] ,   [ 2 8 ] [ 2 9 ] .     3 . 2 .     Sli din g   m o de  co ntr o ller  ba s ed  o n linea rize d in pu t - o utput   f ee db a ck   As  r esu lt  o f   f a u lts   in   th in d ir ec v o ltag e   d ev ice ,   th e   s lid in g   m o d c o n tr o ller   s u r f ac es   ar e   af f ec ted .   T h ese  s u r f ac es a r d eter m i n ed   u s in g   ( 2 0 ) .     1 = ̇ 1 + 11 1 + 12 1    2 = ̇ 2 + 21 2 + 22 2    3 = ̇ 3 + 31 3 + 32 3    ( 2 0 )     I f   th s y s tem   s tates  o p er ate  al o n g   s p ec if ic  s u r f ac e,   th e n   1 = 2 = 3 = 0   an d   ( 2 0 )   ca n   b r ef o r m u lated   i n   th f o llo win g   m atr ix   f o r m ̇ 1 =   ̇ 2 =   ̇ 3 = 0 .     ̈ 1 = 11 ̇ 1 12 1   ̈ 2 = 21 ̇ 2 22 2   ̈ 3 = 31 ̇ 3 32 3   ( 2 1 )     T h ( 2 1 )   en s u r es   th at   th s y s tem   s tates  v ld v lq ,   an d   v ln   will  co n v er g to   th eir   r ef er e n ce   p o wer   v alu es   wh en   co n s tr ain ed   to   th ze r o   s lid in g   s u r f ac e   [ 3 0 ] On   th is   s u r f ac e,   wh er = ̇ = 0 ,   th eq u iv alen t   co n tr o l   ac ts   as  co n v en tio n al  co n tr o ller   th at  f ac ilit ates  tr ajec to r y   tr ac k in g .   T h e q u iv alen t   co n t r o law  is   d ef in e d     as  ( 2 2 ) .     ̇ 1 = ̈ 1 + 11 ̇ 1 + 12 1   ̇ 2 = ̈ 2 + 21 ̇ 2 + 22 2   ̇ 3 = ̈ 3 + 31 ̇ 3 + 32 3   ( 2 2 )     W h er v 1 v 2 ,   an d   v 3   co r r esp o n d   to   th n ewly   d ef in e d   in p u ts   o f   th s y s tem ,   as illu s tr ated   in   ( 2 3 ) .     1 = ̈  + 11 ̇ 1 + 12 1   2 = ̈ + 21 ̇ 2 + 22 2   3 = ̈ 0 + 31 ̇ 3 + 32 3   ( 2 3 )     Ultim ately ,   th eq u iv ale n co n tr o p h ase  is   r ea lized   b y   en f o r cin g   t h co n d itio n   ̇ 1 = ̇ 2 = ̇ 3 = 0 .   T h co r r esp o n d i n g   co n tr o l e x p r ess io n   is   g iv en   b y   ( 2 4 ) .     ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 2 1 1 _ 1 1 1 1 2 1 1 _ 2 2 1 1 _ 3 3 l n l n 2 . . . 2 . . . ( 3 ) C ( 3 ) C . s m e q g f q f g f ld ld f lq f s m e q g f d f g f lq lq f ld f s m e q g n f g n f f u L C v i C L C v i C i C u L C v i C L C v i C i C u L L v L L v i C  = + + + +    = + + + +     = + + + +      ( 2 4 )       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       I mp r o vin g   th a d a p ta b ilit o an  a ctive   p o w er filter   u s in g   li n ea r iz a tio n   … ( Lemin h   Th ien   Hu yn h )   885   I is   im p o r tan to   en s u r t h at  th v alu es  o b tain ed   f o r   t h eq u iv alen co n tr o alig n   with   ( 1 9 ) .   T o   r eg u late  th e   s tate  v ar iab les o n   th s lid in g   s u r f ac e,   th c o n d itio n s   s 1   = s 2   =   s 3   0   an d   γ 1   0 ,   γ 2   0 ,   γ 3   0   m u s t b s atis f ied .   If  s 1 , s 2 , s 3     0 ,   th co n tr o l stra teg y   is   d ef in ed   as  ( 2 5 ) .      _ 1 =  _ 1  + 1  ( 1 )    _ 2 =  _ 2  + 2  ( 2 )    _ 3 =  _ 3  + 3  ( 3 )   ( 2 5 )     Su b s titu tin g   ( 2 3 )   in to   ( 2 0 )   y ield s   th f o llo win g   s et  o f   ( 2 6 ) .     ̇ 1 = 1  ( 1 )   ̇ 2 = 2  ( 2 )   ̇ 3 = 3  ( 3 )   ( 2 6 )     T o   ad d r ess   th c o m p lex ity   o f   th c o n tr o ller   ar is in g   f r o m   th u s o f   d is co n tin u o u s   f u n ctio n s ,   u sm - sw ea ch   s lid in g   s u r f ac o n ly   n ee d s   to   r e g u late  th e   s p ee d   t o   r e ac h   th a v er ag e   s witch in g   le v el  th r o u g h   b asic  L C L   f ilter   [ 6 ] T h e   s y s tem s   s tab ilit y   an d   r o b u s tn ess   ca n   b e   ev alu ated   u s in g   th e   L y a p u n o v   f u n ctio n ,   as   p r o p o s ed   b y   Slo tin a n d   L [ 2 7 ] ,   d ef i n ed   as   ( 2 7 ) .     ̄  _  = 0 + 0  w_ i = { 0 + 0  _ + , > 0 0 + 0  _ , < 0   ( 2 7 )     Her e,   ω 0   =   2 π f 0   r ad /s   r e p r esen ts   th cu t - o f f   f r e q u en c y   o f   t h p ass iv f ilter .   T o   p r e v en s y s tem   d elay s   an d   o s cillatio n s ,   th cu t - o f f   f r eq u e n cy   m u s b ca r e f u lly   c h o s en n o ex ce s s iv ely   h ig h   o r   lo w .   Acc o r d i n g ly ,   f is   s et  to   2   k Hz  t o   ef f ec tiv ely   s u p p r ess   o s cillatio n s ,   ev en   w h en   th e   v al u es  o f   u + sm_1max u + sm_1min u + sm_2max ,   u + sm_2min ,   u + sm_3max ,   an d   u + sm_3 min   r ea ch   th s tead y - s tate  co n t r o in p u ts   ( u sm_1st ,   u sm_ 2 st ,   u sm_3st ) .   T h s tead y - s tate   co n d itio n   is   d e f in ed   in   (2 8 ) .      _ 1  = ( 2  ) . ( 1 + 2 ) 1    _ 2  = ( 2  ) . [ 1 + 2 ] 1    _ 3  = 0   ( 2 8 )     T h v alu es  o f   u + sm_1max   an d   u + sm_1min   ar e   d ef in ed   as  u + sm_ima x   =   u sm_ist  +   an d   u + sm_imin   u sm_ist  -   i r esp ec tiv ely ,   wh er i   is   co n s tan in tr o d u ce d   to   p r eser v s y s tem   s tab il ity .   C o n s eq u en tly ,   th ex ten o f   s y s tem   o s cillatio n   is   d ir ec tly   in f lu en ce d   b y   t h m ag n itu d o f   i .   I n   s u m m ar y ,   th in p u f u n ctio n s   in   ( 2 5 )   ar e   m o d if ied   as  ( 2 9 ) ,   in   wh ich   t h e   co ef f icien ts   γ 1 γ 2 ,   a n d   γ 3   en s u r th ex is ten ce   o f   m o d e   s lid in g   o n   th s u r f ac e .      _ 1 = ̄  _ 1  + 1  ( 1 )    _ 2 = ̄  _ 2  + 2  ( 2 )    _ 3 = ̄  _ 3  + 3  ( 3 )   ( 2 9 )     Fig u r 2   p r esen ts   th e   s tr u ctu r o f   t h lin ea r ize d   in p u f ee d b ac k s lid in g   m o d o u tp u co n tr o l,  f o cu s in g   o n   th e   r ef er en ce   v al u alo n g   th d - a x is   ( v * ld ) .   W h en   th v o ltag s o u r ce   in v e r ter   ( VSI )   d eliv e r s   b alan ce d   th r ee - p h ase  o u tp u t,  th r e m ain in g   r e f er en ce   v al u es a r s et  to   ze r o .       4.   SI M UL A T E P E RF O R M A NCE   E ac h   co n tr o ller   is   test ed   th r o u g h   two   s im u latio n   r u n s   in c o r p o r atin g   a n   ac tiv p o wer   f ilter .   T h f ir s t   s ce n ar io   em p lo y s   PI  co n tr o l ,   wh ile  th s ec o n d   u tili ze s   s lid in g   m o d ( SM)   c o n tr o l.  T o   e v alu ate  th e   ef f ec tiv en ess   o f   th p r o p o s ed   ap p r o ac h ,   s im u latio n s   ar co n d u cted   u s in g   th PS I s o f twar e,   tar g etin g   b o t h   u n b alan ce d   an d   n o n lin ea r   lo a d   co n d itio n s .   T h in p u s o u r ce   is   th r ee - p h ase  AC   g r i d   ( 3 8 0   V,   5 0   Hz) ,   an d   th e   in v er ter   o p er ates  at  s witch in g   f r e q u en c y   o f   1 0   k Hz.   T h e   L C L   f ilter   p ar am eter s ,   d etail ed   in   T ab le  1 ,   ar e   d esig n ed   f o r   cu t - o f f   f r e q u en cy   o f   4 5 0   Hz.   T ab le  2   o u tlin e s   th lo ad   s p ec if icatio n s   an d   co n tr o ller   s ettin g s ,   wh ile  T ab le  3   p r esen ts   th s im u latio n   o u tc o m es f o r   b o th   PI   a n d   SM  co n tr o l stra teg ies.         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.  14 ,   No .   4 ,   Dec em b er   20 25 :   8 7 9 - 892   886   T ab le  1 .   C o n f i g u r atio n   d etails o f   th VSI   an d   L C L   f ilter   P a r a me t e r s   V a l u e   F i l t e r   t y p e   L f   1 . 0 8 3   [ mH ]   LC L   C f   1 2 0   [ u F ]   LC L   L g   3 . 0   [ mH ]   LC L   C c d1     4 7 0 0   [ u F ]   V S I   C c d2   4 7 0 0   [ u F ]   V S I       T ab le  2 .   C o n tr o ller   co n f ig u r ati o n   s ettin g s   G a i n / l o a d   p a r a me t e r s       C o n t r o l l e r   t y p e   G a i n   N o n - l i n e a r   l o a d :   L   =   0 . 3   [ mH ] ,   C   =   0 . 4 7   [ mF ] ,   R   =   0 . 5   [ ]   U n b a l a n c e d   n o n - l i n e a r   l o a d :   L a   = L b =   L c   = 0 . 3   [ mH ] ,   C a   =   C b   =   C c   =     0 . 4 7   [ mF ] ,   R a   =   R c   =5   [ ] ,   R b   = 2 5   [ ]   P I   c o n t r o l   C u r r e n t   c o n t r o l l e r   k =   1 2 . 7 ;   k =   1 1 2 0 0   k =   1 7 . 7 ;   k =   1 3 1 5 0   V o l t a g e   c o n t r o l l e r   k pv   =   0 . 3 1 ;   k i =   8 1 5   k pv   =   0 . 3 5 ;   k i =   8 9 8   S M   c o n t r o l   η 11   =   η 21   =   η 31   = 5 * 1 0 3   a n d   η 12   =   η 22 =   η 32   =   8 . 4 * 1 0 6       T ab le  3 .   T HD sm   co m p ar is o n   a cr o s s   d if f er en t lo a d s   an d   c o n tr o ller s   Lo a d   t y p e   C o n t r o l l e r   t y p e   TH D   [ %]   TH D   p h a s e   A   TH D   p h a s e   B   TH D   p h a s e   C   N o n - l i n e a r   l o a d   PI   2 . 1 5   2 . 5 5   2 . 5 2   SM   2 . 1 2   2 . 3 7   2 . 1 4   U n b a l a n c e d   n o n - l i n e a r   l o a d   PI   1 . 9 7   5 . 0 2   1 . 8 9   SM   1 . 5   4 . 0 9   1 . 6 6       T h s im u latio n   o u tco m es  d e p icted   in   Fig u r es  3   th r o u g h   8   r e v ea s ev er al  k ey   o b s er v atio n s :   f ir s t,  t h e   p h ase  lo ad   v o ltag r em ai n s   co n s is ten tly   b alan ce d   u n d e r   co n tr o l.   Seco n d ,   s y s tem   cu r r en ts   ad h er to   Kir ch h o f f s   cu r r en t la ws,  as d em o n s tr ated   b y   ( 1 ) - ( 3 ) .   T h ir d ,   th p r o p o s ed   co n tr o l m eth o d   ac h iev es lo wer   to tal   h ar m o n ic   d is to r tio n   ( T HD)   in   th e   p h ase  l o ad   c u r r e n ts   co m p ar ed   to   PI   co n t r o l,  ac r o s s   b o th   n o n lin ea r   an d   u n b alan ce d   n o n lin ea r   lo a d   co n d itio n s .   T h s im u latio n   r esu lts   em p h a s ize  th b e h av io r   o f   th e   th r ee - p h ase  g r id   a n d   lo ad   cu r r en ts .   Fig u r es  4   an d   7   illu s tr ate  th v o ltag o f   p h ase  ( v F_aN )   an d   lin ( v F_ab )   o f   th VSI   u n d er   d if f e r e n lo ad   co n d itio n s .   T ab le  3   h ig h lig h ts   th s ig n if ican d if f er en ce   in   T HD  b etwe en   th two   co n tr o ller s   wh en   s u b jecte d   to   an   u n b alan ce d   lin ea r   lo ad .   Sp ec if ically ,   th PI   co n tr o ller   r e d u c ed   th a - p h ase  lo ad   v o ltag e   T HD  f r o m   2 . 1 5 to   1 . 9 7 %,  wh ile  th SM  co n tr o ll er   ac h iev ed   g r ea ter   r ed u ctio n   f r o m   2 . 1 2 to   1 . 5 %,  as  s h o wn   in   Fig u r es  5   an d   8 .   I n   c o m p ar is o n ,   T ab le  2   s h o ws  th at  u n d er   u n b alan ce d   n o n lin ea r   lo ad   co n d itio n s p ar tic u lar ly   with   p h ase  b   im b alan ce th T HD  o f   ib   is   n o tab ly   h ig h e r   th a n   in   o th e r   c ases .   Ho wev er ,   with   t h SM  c o n tr o ller ,   it  r em ai n s   b elo 5 %,  as  d e p icted   in   Fig u r 8 .   T h is   lo wer   T HD  c o n f ir m s   th at  th SM  co n tr o m eth o d   o u tp er f o r m s   th e   PI   co n tr o ller   in   m an ag i n g   b o th   n o n lin ea r   an d   u n b alan ce d   n o n lin ea r   lo ad s .           Fig u r 3 T r an s ien t b eh a v io r   o f   th p r o p o s ed   SM  co n tr o ller   u n d er   n o n lin ea r   lo ad i n g : g r i d   cu r r en t ( i _gj ) ,   f ilter   cu r r en t ( i _Fj ) ,   an d   l o ad   cu r r en ( i _Lj )     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       I mp r o vin g   th a d a p ta b ilit o an  a ctive   p o w er filter   u s in g   li n ea r iz a tio n   … ( Lemin h   Th ien   Hu yn h )   887       Fig u r 4 T r an s ien t r esp o n s o f   VSI   p h ase - a   v o ltag u n d er   n o n lin ea r   lo a d   u s in g   t h p r o p o s ed   SM  co n tr o ller             Fig u r 5 Dy n am ic  b e h av io r   o f   cu r r e n t T HD  u n d e r   n o n lin ea r   lo ad   u s in g   t h p r o p o s ed   SM  c o n tr o ller           Fig u r 6 R esp o n s o f   g r id ,   f il ter ,   an d   lo a d   cu r r en ts   ( i _gj ,   i _Fj ,   i _Lj )   u n d er   u n b alan ce d   n o n lin ea r   lo ad   u s in g   th p r o p o s ed   SM  co n tr o ller   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.  14 ,   No .   4 ,   Dec em b er   20 25 :   8 7 9 - 892   888       Fig u r 7 Vo ltag e   r esp o n s at  VSI   p h ase - a   u n d er   a n   u n b alan ce d   n o n lin ea r   lo ad   with   th p r o p o s ed   s lid in g   m o d co n tr o ller       Fig u r es  7   an d   8   d ep ict  th r es p o n s s ig n als  o f   i_ gb .   I n itially ,   h ig h   s ig n al  lev els  m ay   ad v er s ely   im p ac d ev ice  p er f o r m an ce h o wev er ,   th is   is s u ca n   b m itig ated   u s in g   d elay   tim er   s witch .   Acc o r d in g   t o   L y ap u n o v   s tab ilit y   th eo r y   [ 2 7 ]   a n d   th 5 s tan d ar d   co n tr o cr iter io n ,   s tab le  i_ gb   r esp o n s ex ce ed in g   8 5 is   ac h iev ed   at  ap p r o x im ately   3 . 0 6 × 1 0 ⁻²  s ec o n d s   f r o m   s tar tu p eq u i v alen to   ar o u n d   1 . 5   cy cles  o f   th e   f u n d am en tal   f r eq u e n cy as  illu s tr ated   in   Fig u r 6 .   T h d e v iatio n   b etwe en   th r ef e r en ce   s ig n al  i_ sine_b   an d   th ac tu al   r esp o n s i_ gb   is   0 . 7 7   f o r   t h SM  co n tr o ller   an d   5 . 3   A   f o r   th e   PI   co n tr o ller ,   i n d icatin g   s u p er i o r   tr ac k in g   p er f o r m an ce   o f   th SM  m eth o d .   I n   ac co r d a n ce   with   th I E E E   1 9 9 2   s tan d a r d s   f o r   to tal  h a r m o n ic  d is to r tio n   ( T HD) ,   o v er s h o o an d   its   co r r esp o n d in g   r esp o n s tim ar k ey   p er f o r m an ce   in d icato r s   in   co n tr o l   s y s tem s esp ec ia lly   in   ac tiv p o wer   f ilter   ( APF)  ap p licatio n s   d ea lin g   with   u n b alan ce d   n o n lin ea r   lo ad s .   B y   ap p ly in g   L y ap u n o v s   f u n ctio n ,   th ese   p ar am eter s   wer p r ec is ely   ca l cu lated   an d   ar illu s tr ated   in   F ig u r es  9   an d   10 .   T h p r o p o s ed   s lid in g   m o d ( SM)   co n tr o m eth o d   was  ev alu ated   ac r o s s   lo ad   p o wer   r an g o f   5   to   4 8   k W ,   as  s h o wn   in   Fig u r 11 .   T h r esu lts   d em o n s tr ate  s ig n if ican r e d u ctio n   in   T HD,   f r o m   4 . 8 3 to   2 . 1 2 %,  m ain tain in g   v a lu es  b elo th 5 th r esh o ld   an d   th er eb y   s atis f y in g   I E E E   co m p lian ce .   T h ese  f in d in g s   co n f ir m   th s u p er i o r   p er f o r m a n ce   an d   r o b u s tn ess   o f   th SM  co n tr o l t ec h n iq u u n d e r   ch allen g i n g   lo ad   co n d itio n s .     T h lo ad   r an g f o r   ea ch   co n t r o ap p r o ac h   is   illu s tr ated   in   Fig u r 1 1 ,   d em o n s tr atin g   th a th SM   co n tr o tech n i q u d eliv e r s   b etter   r esu lts   th an   th PI  m eth o d .   Her e,   PI  an d   SM/NNL   r e p r esen PI  an d   SM  co n tr o m eth o d s   u n d er   n o n lin ea r   lo ad   co n d itio n s ,   wh ile  PI  an d   SM/u n b _ NNL   r ep r esen PI  an d   SM  co n tr o u n d er   u n b ala n ce d   n o n lin ea r   lo ad   co n d itio n s .           Fig u r 8 .   Dy n am ic  r esp o n s o f   p r o p o s ed   SM  co n t r o ller   u n d e r   u n b ala n ce d   n o n - lin ea r   lo ad cu r r en t T HD   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.