I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv e  S y s t em   ( I J P E DS)   Vo l.  1 7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 ,   p p .   1 7 0 2 ~ 1 7 1 3   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 1 7 . i 3 . p p 1 7 0 2 - 1 7 1 3           1702       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   M ulti - a g ent  i ntell ig ence wi th  priv a cy  awa reness  f o r  ro bust  ma rine robo tic  el ectr ic  drives       Vis hn u K um a r  M is hra 1 ,   M e g ha   M is hra 2 ,   T .   Ra m   K um a r 1 ,   Yenna   G ee t ha   Reddy 1 ,   Sri La v a ny a   Sa j j a 3 ,   G un dla   Ra j esh 4 ,   B a nd la   Sri niv a s a   Ra o 5     1 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   M a l l a   R e d d y   En g i n e e r i n g   C o l l e g e   f o r   W o me n ,   H y d e r a b a d ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   C h h a t t i sg a r h   S w a mi   V i v e k a n a n d   Te c h n i c a l   U n i v e r si t y   ( C S V TU ) ,  B h i l a i ,   I n d i a   3 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   V i g n a n 's I n st i t u t e   o f   I n f o r mat i o n   Te c h n o l o g y   ( A ) ,   V i sa k h a p a t n a m,   I n d i a   4 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   V i g n a n 's I n st i t u t e   o f   M a n a g e m e n t   a n d   Te c h n o l o g y   f o r   W o men ,   H y d e r a b a d ,   I n d i a   5 Te e g a l a   K r i sh n a   R e d d y   E n g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   H y d e r a b a d ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ap r   2 1 ,   2 0 2 6   R ev is ed   Au g   6 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   Au g   1 4 ,   2 0 2 6       Th is  p a p e r  in tro d u c e s  a   p riv a c y - p re se rv in g   m u lt i - a g e n t  i n telli g e n t  m o d e l  tailo re d   t o wa rd s  imp r o v in g   t h e   m o v e m e n t  c o n tro l   a n d   e n e rg y   m a n a g e m e n t  o f  r o b o ti c   m a rin e   e lec tri c   m o t o rs.   In   p a rti c u lar,  th e   re se a rc h   i n c o r p o ra tes   th e   u se   o f  a  fra c ti o n a l - o rd e r  n e u ra l  n e two rk   a lg o rit h m   (F ON NA )  c o m b in e d   wi th   fe d e ra ted   lea rn in g ,   a ll o win g   fo r  d e c e n traliza ti o n   wit h o u t  c o m p ro m isin g   ra w  d a ta  se c u rit y .   T h e   m o d e li n g   p r o c e ss   e n tails  th e   a p p l ica ti o n   o f  a   se v e n - p h a se   v o lt a g e   so u rc e   i n v e rter  (VSI)   t o   o ffe r  h i g h - p e rfo rm a n c e   m o to r  b e h a v io r   a n d   e x c e p ti o n a l  fa u l t  re sili e n c e .   S o m e   o f  th e   sig n ifi c a n t  d isc o v e ries   in c lu d e   th e   d e li v e ry   o f  9 6 . 9 6 %   p e a k   e fficie n c y   a t  5 5   k Hz   a n d   d e c re a sin g   d e p e n d e n c y   o n   h ig h - b a n d wid th   c o m m u n ica ti o n   b y   7 5 %   v ia   g ra d ien t  u p d a tes .   En e rg y   re sili e n c e   re m a in s  a n   e ss e n ti a l  p r e re q u isit e   fo r   c o ll a b o ra ti v e   m a rin e   ro b o ti c s  in   h a rsh   o ffsh o re   c o n d it io n s  wh e r e   th e   e lec tri c it y   su p p ly   c a n   b e   su b jec ted   to   d isru p ti o n .   Ho we v e r,   e v e n   wit h   a ll   th e se   d e v e lo p m e n ts,  ro b o ti c   flee ts  fo r  m a rit ime   p u rp o se s  a re   fa c e d   with   so m e   m a jo r  c o n stra in ts   wh e n   wo rk i n g   to g e t h e r.   F o r   in sta n c e ,   t h e   c e n tra li z e d   a p p r o a c h   is  e a sily   a ffe c ted   b y   sy ste m   fa il u re s  sin c e   a ll   o p e ra ti o n s  wil l   b e   a ffe c ted   if  o n e   fa il s.  T h e   m a rin e   a re a   p o se s  h a rsh   c o n d i ti o n s  i n   w h ich   c o m m u n ica ti o n   b a n d wid t h   a n d   e lec tri c a l  p o we r  m a y   b e   d iffi c u lt   t o   p r o v id e .   K ey w o r d s :   C o n tr o l a lg o r ith m s   E lectr ic  d r iv es   E n er g y   r esil ien ce   Fed er ated   lear n in g   Ma r in e  ap p licatio n s   Mu lti - ag en t sy s tem s   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 :   Me g h a  Mish r a   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   an d   E n g in ee r in g   C h h attis g ar h   Swam i V iv ek an a n d   T ec h n ical  Un iv er s ity   ( C SVTU )   Sh r i Sh an k ar ac h ar y a  T ec h n ica l Cam p u s ,   B h ilai,  I n d ia   E m ail:  m eg h a1 6 s h u k la@ g m ai l.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   E n er g y   r esil ien ce   r em ain s   a n   ess en tial  p r er eq u is ite  f o r   co llab o r ativ e  m ar in e  r o b o tics   in   h ar s h   o f f s h o r e   co n d itio n s   wh er e   th e  elec tr icity   s u p p ly   ca n   b e  s u b jecte d   to   d is r u p tio n .   T h is   p ap er   i n tr o d u ce s   a  p r iv ac y - p r eser v in g   m u lti - a g e n t  in tellig en t  m o d el  tailo r ed   to war d s   im p r o v in g   th e  m o v em en t  co n tr o l  a n d   en er g y   m a n ag em e n t  o f   r o b o tic  m ar in e  elec tr ic  m o to r s .   E lectr ic  d r iv e  s y s tem s   ar e  th e  b ac k b o n e  o f   co n tem p o r ar y   m ar itime   p r ac tices,  f r o m   u n m a n n ed   u n d er w ater   r o b o ts   to   h i g h - p er f o r m a n ce   elec tr ic  v ess els  [ 1 ] .   W ith   th e  in c r ea s in g   d em an d   f o r   elec tr icity   b ec a u s e  o f   in d u s tr ializatio n ,   th e   ad o p tio n   o f   m u lti - p h ase   ( b ey o n d   th r ee - p h ase)   d r iv es  is   g ain in g   m o m e n tu m   to   o p tim i ze   en er g y   co n s u m p tio n   wh ile  av o id in g   e x ce s s iv e  d ep letio n   o f   r eso u r ce s   [ 2 ] .   Of   th ese,   s ev en - p h ase  v o ltag e   s o u r ce   in v er ter s   ( VSI s )   h av e  b e co m e  m o r e  p o p u lar   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4         Mu lti - a g en t in tellig en ce   w ith   p r iva cy   a w a r en ess   fo r   r o b u s t m a r in e  r o b o tic …   ( V is h n u   K u ma r   Mis h r a )   1703   f o r   e f f icien t  m a r in e  r o b o tics   b ec au s e  o f   lo wer   to r q u e  r i p p l e,   r ed u ce d   s izin g   r eq u ir em en t s ,   an d   b u ilt - in   f au lt   to ler an ce   r elativ e  to   t h e  co n v e n tio n al  th r ee - p h ase  co u n ter p ar ts   [ 3 ] .   T h is   p r o p o s ed   s o lu tio n   will  p r o v id e   a  p r iv ac y - awa r e  m u lti - ag en t  in tellig en t  ( AI )   f r am ewo r k   f o r   r esil ien t  m ar in e  r o b o tic  elec tr ic  d r iv e  s y s tem s   an d   co n s is ts   o f   in tr o d u cin g   a  d ec en tr alize d   co n tr o l  s y s tem   th at   allo ws  m u ltip le  ag en ts   to   c o llab o r ativ ely   tr ai n   m o tio n   m o d els  b y   u s in g   f ed e r ated   lear n in g   wh ile  k ee p in g   s en s itiv e  p r o p u ls io n   d ata  lo ca lly   s y n th esized   [ 4 ] .   I n   ad d itio n ,   th is   p ap er   h ig h li g h ts   an   in n o v ativ e  asp ec t  o f   u tili zin g   th e  f r ac tio n al - o r d er   n eu r al  n etwo r k   alg o r ith m   ( FONNA)   to   im p r o v e   en er g y   ef f icien cy   with   a   m o d u lar   s ev en - p h ase  VSI   ( v o ltag e  s o u r ce   in v er ter )   a r ch itec tu r e,   wh ich   p r o v id es  f o r   h ig h   f au lt  to ler an ce ;  an d   f in ally ,   th is   p ap er   p r o v id es  a n   o v er v iew  o f   m o d elin g   m et h o d o lo g ies  an d   p r esen ts   ex p e r im en tal  r esu lts   to   v alid ate  th e   ef f icien c y   a n d   th e   r esil ien cy   o f   th e  o v er all   p r o p o s ed   s y s tem .   On e   ess en tial  p r o b lem   t h at  ex is ts   in   p r ev io u s   r esear c h   co n ce r n in g   th e  b alan ce   b etwe en   co o r d in at ed   in tellig en ce   an d   d ata  p r iv a cy   is   th at,   alth o u g h   th er e  is   g r ea t  im p o r tan ce   o f   d ata  s h ar in g   in   im p r o v in g   ef f icien cy   as  a  wh o le,   th er e  is   a  h u g e  s ec u r ity   r is k   in v o lv ed   alo n g   with   th e  n ee d   f o r   b r o ad b a n d   co n n ec tiv ity ,   wh ich   m ay   n o t  b e  av ailab l e  in   m an y   r em o t e   m ar itime   lo ca tio n s .   T h er e   ex is ts   n o   s u ch   s y s tem   f o r   r o b o tic  d r iv es th at  ca n   in tellig en tly   to le r ate  f au lts   [ 5 ] .   I n   p ar ticu la r ,   th e  r esear ch   i n co r p o r ates  th e  u s e  o f   a  f r a ctio n al - o r d e r   n e u r al  n etwo r k   alg o r ith m   ( FONNA)   co m b in ed   with   f e d er ated   lear n in g ,   allo win g   f o r   d ec en tr aliza tio n   with o u t  co m p r o m is in g   o n   r aw   d ata  s ec u r ity .   T h e   m o d elin g   p r o ce s s   en tails   th e  a p p licatio n   o f   a   s ev en - p h ase  VSI   to   o f f e r   h ig h - p er f o r m a n ce   m o to r   b eh a v io r   an d   ex ce p tio n al  f au lt  r esil ien ce .   So m e  o f   th e  s ig n if ican t  d is co v er ies  in clu d e  th e  d eliv er y   o f   9 6 . 9 6 %  p ea k   ef f icien cy   at  5 5   k Hz  an d   d ec r ea s in g   d e p en d e n cy   o n   h i g h - b a n d wid th   co m m u n icatio n   b y   7 5 %  v ia  g r ad ie n t  u p d ates.  T h e   in te g r atio n   e n ab les  th e  d esig n   to   r ed u ce   th e   lik elih o o d   o f   lo s in g   p o wer   ( L PS P)  an d   in cr ea s e  th e  to tal  n et  p r esen t  v alu e  ( T NPV)   o f   en er g y   u s ed   in   m is s io n s .   I t  al s o   em p lo y s   g r ad ien t - b ased   lear n in g   tech n iq u es  th at  ca n   d ec r ea s e  th e  b an d wid th   n ee d ed   f o r   co m m u n icatio n   b y   u p   to   7 5 %,  th u s   allo win g   co n tin u ed   o p er atio n   in   th e  ab s en ce   o f   co n n ec tiv ity   in   is o late d   m ar in e  en v ir o n m en ts ,   f o r   s u ch   h ar s h   an d   r is k y   m ar in e  co n d itio n s ,   th e  m o s t  im p o r tan t  g o al  in   p o wer   s y s tem   en g in ee r i n g   is   k n o wn   as  "e n er g y   r esil ien ce , "   wh ich   is   co n s id er e d   to   b e   th e  ab ilit y   o f   an   elec tr ical   s y s tem   to   f o r e ca s t,  with s tan d ,   ad a p t,  a n d   r ec o v er   q u ic k ly   f r o m   d is r u p tio n   wh ile  m ain tain in g   its   k ey   o p er atio n al  f ea tu r es   [ 6 ] .   T h e  r esil ien ce   o f   p o we r   elec tr o n ic - d r i v en   s y s tem s ,   f o r   ex a m p le,   m ar in e   r o b o tic  d r iv es,  is   n o t   ju s t  a  t h eo r etica l  co n ce p t  b u t  a   p r ac t ical  r esu lt  o f   s m ar t   co n v er ter   d esig n   an d   ad ap tiv e   co n tr o l  alg o r ith m s .   T h er e  h a v e  b ee n   m an y   r esear ch   s tu d ie s   r ec en tly   f o cu s in g   o n   d ec en tr alize d   a n d   m o d u lar   en er g y   s o u r ce s ,   lik e   p o r tab le  s o lar   ar r a y s   an d   m icr o g r id s ,   in   o r d er   to   m i n im ize   th e  r elian ce   o n   r is k y   ce n tr al ized   en er g y   s y s tem s .   E m er g in g   r esear ch   h as  b ee n   ce n te r ed   o n   d ev elo p i n g   m eth o d s   to   co n tr o l m u ltip h ase  m o to r s   u s in g   s o p h is ticated   co n tr o l a lg o r ith m s   s u ch   as  s p ac e  v ec to r   p u ls e  wid th   m o d u latio n   ( SVPW M)   an d   v ec to r   m ap p in g   th at  ca n   b e  s ep a r ated   in to   two   o r th o g o n al  co o r d in ate  s p ac es  ( d - q ,   x - y ) .   An o th e r   ar ea   t h at  d eser v es  to   b e  m en tio n e d   is   th e  d e v elo p m en t   o f   a   d is tr ib u ted   an d   m o d u lar   s tr u ctu r e   aim ed   at  in cr ea s in g   e n er g y   r esil ien ce   [ 7 ] .   T h e  is s u e  co m es  u p   wh e n   a  g r o u p   o f   a u to n o m o u s   r o b o ts   n ee d s   to   co o r d in ate   o p tim al  m o tio n   co n tr o l   an d   en e r g y   co n s u m p tio n   with o u t  r ef e r en ce   t o   s tab le  p o wer   g r id s   o n   E ar th .   I n   th is   ca s e,   c lass ical  ce n tr alize d   co n tr o l  m ec h an is m s   will  f ail   b ec au s e  ev en   a  d is r u p tio n   i n   co m m u n icatio n   with   th e  c en tr alize d   co n tr o ller   wo u ld   af f ec t  [ 8 ] .   T h e   d ata  r ela ted   to   t h e  o p er atio n s   an d   p r o p u ls io n   o f   th e   r o b o tic  elem e n ts   co u ld   r aise  p r iv ac y   co n ce r n s   an d   b e  co s tly   d u e  t o   h ig h - b a n d wid th   co m m u n ic atio n s ,   wh ich   m ay   n o t  b e  ac ce s s ib le  o f f s h o r e  o r   u n d er wate r .   Acc o r d in g   to   t h e  av ailab le  s cien tific   liter atu r e,   cu r r en t   d r iv e   m ec h a n is m s   o f   r o b o tic  d ev ices  ar e   m o s tly   n o t   eq u ip p ed   with   i n tellig en ce ,   allo win g   th e m   t o   with s tan d   l o ad   ch an g es  a n d   e n v ir o n m en tal   d is tu r b an ce s   with o u t sh u ttin g   d o wn   th e  wh o le  s y s tem .   T h e  wo r k   f lo w  o f   s tu d y   d is p lay   in   Fig u r e  1 .           Fig u r e  1 .   Gen e r al  s y s tem   ar ch itectu r e  f o r   a  p r iv ac y - co n s cio u s   m u lti - ag en t in tellig en ce   s y s tem     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  1 7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 :   1702 - 1 7 1 3   1704   2.   P RO P O SE D  SYS T E M   M O DE L I NG   M E T H O D   T h e  p o wer   d r i v e  u n it  f o r   th e  s u g g ested   m ar in e  r o b o tic  in tellig en ce   ar ch itectu r e  is   b ased   o n   a  s ev en - p h ase  VSI .   Su ch   an   ap p r o ac h   p r o v id es  a  n u m b er   o f   o b v io u s   ad v an tag es  o v e r   th e  co n v e n tio n al  th r ee - p h ase   in v er ter s ,   in clu d in g   lo wer   to r q u e  p u ls atio n s ,   s m aller   s ize   o f   elem en ts ,   an d   im p r o v e d   f au lt  to ler an ce   –   ess en tial  r eq u ir em en ts   f o r   au to n o m o u s   u n d er wate r   v eh icle s   an d   elec tr ic  s h ip   p r o p u ls io n   s y s tem s   [ 9 ] .   T h e   p r o p o s ed   s ev en - p h ase  VSI   c o n tr o l  s ch em e   s tan d s   o u t  i n   its   u n iq u en ess   b y   p r o v id in g   a  s p ec ial  b alan ce   b etwe en   m o d u lar   h a r d war e  a n d   in tellig en ce   th at  is   p r iv ac y - ce n tr ic.   Alth o u g h   m o s t  o f   th e  r ec en t  wo r k   in   m u ltip h ase  d r iv es  h as  co n ce n tr ated   o n   o p tim izin g   eith er   to r q u e  d en s ity ,   f au lt  to ler a n ce   ca p ab ilit ies ,   o r   ad v an ce d   SVPW M,   th is   n o v el  co n ce p t  in c o r p o r ates  FONNA  an d   FL  to   b r id g e   th e  r esear ch   g ap   o f   co o r d in atin g   ac r o s s   a  f leet  wh ile  p r eser v in g   d ata  p r i v ac y .     2 . 1 .     P o wer   circ uit  t o po lo g ies   T h e  p o we r   cir cu it  f o r   th e  s ev en - p h ase  in v er ter   c o n s is ts   o f   f o u r teen   f u lly   co n tr o lled   p o wer   s em ico n d u cto r   s witch es  ( s u ch   as  I GB T s   o r   b ip o lar   tr an s is to r s )   co n n ec te d   in   an ti - p a r allel  with   a  d io d e.   T h e   ar ch itectu r e  co n s is ts   o f   s ev en   leg s ,   with   a  leg   p r o v i d in g   a  v ar iab le  v o ltag e  a n d   f r eq u e n c y   o u tp u t  to   ea ch   o f   th e  m o to r ( s )   th at   p o wer   th e   r o b o tic  p r o p u ls io n   ass em b ly   ( R PA  o r   s im ilar   ty p e  o f   ass em b l y .   T h e   in p u t  to   th e   in v er ter   is   a   f ix e d   DC   v o ltag e,   an d   th e   in v er te r   s witch es  p r o v id e   o u tp u t   m u lti - p h ase  AC   v o ltag e  f r o m   th e   in p u t  DC   s u p p ly .   T h e   ef f ec tiv en ess   o f   th e   p r o p o s ed   m o d el  i n   r e d u cin g   L PS P  h as  b ee n   i d e n tifie d   as  a   cr u cial   s tep   to war d s   in teg r atin g   s o la r - h y d r o g e n   en er g y   s y s tem s   in   m ar in e  v ess els  [ 1 0 ] .   A  d et ailed   m ath em atica l  d escr ip tio n   o f   h o w  th e  d ec en tr alize d   u p d ate  o f   weig h ts   f o r   e ac h   o f   th e  ag en ts   ( R Ai)   m in im izes th e  p r o b ab ilit y   o f   p o wer   l o s s   ( L PS P)  an d   m ax im izes  m is s io n   v alu e  b y   o p tim izin g   th eir   m o d el  weig h ts   ( wi)   [ 1 1 ] .   Fo r m u la:     wi,   t+1 =w i,  t−η ∇ L   ( wi,   t) ,   wh er e  η   is   th e  lear n in g   r ate ,   an d   L   is   th e  lo s s   f u n ctio n .     2 . 2 .     Ro bo t   dy na m ics a nd   re s ilience  m o delin g   T h e  d y n a m ic  m o d el  o f   th e  r o b o t  is   f o r m u lated   co n s id er in g   h ig h ly   f lu ctu atin g   lo a d s   an d   s tr ess es   en co u n ter e d   in   h o s tile  m ar in e  en v ir o n m en ts .   I n   th is   s ettin g ,   r esil ien ce   ca n   b e  d escr ib ed   as  th e  s y s tem ' s   ab ilit y   to   f o r ec ast,  ab s o r b ,   ad ap t,  an d   r ec o v er   f r o m   an y   d is r u p tio n s .   T h e  h ar d war e  d esig n   o f   t h e  s ev en - p h ase  VSI   p lay s   a  v ital  r o le  in   m a k in g   t h e  s y s tem   r esil ien t  [ 1 2 ] .   T h e  h ar d war e' s   in h er en t  r ed u n d a n cy   m ak es  it  p o s s ib le  f o r   th e  r o b o t  to   o p er ate  d esp it e  a  p ar tial  s y s tem   b r ea k d o wn .   Sh o u ld   th e r e  b e  a n y   d am ag e  to   th e  co m p o n e n ts   o f   th e  s y s tem ,   th e  s y s tem   ca n   u s e  f au lt - to ler an t  co n tr o l  m et h o d s   to   d is co n n ec t  o r   b y p ass   f au lty   p ar ts   as  th e  r est  co n tin u e  d eliv er i n g   p o wer   to   th e  m o to r .   T h is   m o d u lar it y   in   h ar d wa r e  d esig n   f o r m s   a n   ex tr em ely   r eliab le   elec tr ical  in ter f ac e  th at  s er v es  as th e  b ac k b o n e  f o r   th e  in telli g en t c o n tr o l la y er   [ 1 3 ] .   I n   Fig u r e  2 ,   th e  s ev en - p h ase  VSI ' s   p o wer   cir cu it  to p o lo g y   is   an   es s en tial  ar ch itectu r al  f ea tu r e  o f   elec tr ical  m ac h in es  an d   d r iv e  s y s tem s .   T h e  to p o lo g y   is   m ad e  u p   o f   f o u r tee n   co n tr o lled   p o wer   s em ico n d u cto r   s witch es  s u ch   as  I GB T s   an d   MO SF E T s ,   ar r an g ed   i n to   s ev en   leg s   to   co n t r o l  all  p h ases   i n d ep en d en tly .   E ac h   s witch   h as  an   an ti - p ar allel  d i o d e  co n n ec tio n   t h at  h an d les  cu r r en t  f l o w  an d   p r o tects  th e   d ev ices  th r o u g h o u t   th eir   o p er atio n .   T h e  cir cu it  h a s   ce r tain   co n n ec tio n   n o d es  o n   ea ch   leg   ( A,   B ,   C ,   D,   E ,   F,  an d   G)   f o r   co n n ec tin g   to   th e  m u lti - p h ase  r o b o tic  p r o p u ls io n   m o to r   [ 1 4 ] .   An   im p o r tan t  f ea tu r e  o f   th is   s y s tem   is   its   ca p ab ilit y   o f   tr an s f o r m in g   th e  s tead y - s tate  DC   v o ltag e  in p u t  to   a  v ar y in g - f r eq u en cy   a n d   v o ltag e  AC   o u tp u t  th at  m ak es  it  p o s s ib le  to   ac h iev e  th e  ef f icien t  d r iv e  d y n am ics  n ee d e d   f o r   r o b u s t  m ar in e  r o b o ts .   Acc o r d in g   to   jo u r n al   r eq u ir em e n ts ,   th e  d iag r am   s h o win g   th e  cir cu it  will  h av e  to   b e  a  h ig h - q u ality   im ag e  with   a  p atter n   ( h atch ed   an d   d o tted )   in s tead   o f   co lo r s   u s ed   to   d if f er en tiate  b etwe en   v ar io u s   elem en ts   o r   d atasets .   Su ch   a  h ar d war e  m o d u le  s er v es a s   a  s tab le  p latf o r m   f o r   im p lem e n tin g   in tellig en t c o n tr o l c a p ab ilit ies [ 1 5 ] .           Fig u r e  2 .   Diag r a m   o f   s ev en - p h ase  VSI   p o wer   cir cu it to p o lo g y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4         Mu lti - a g en t in tellig en ce   w ith   p r iva cy   a w a r en ess   fo r   r o b u s t m a r in e  r o b o tic …   ( V is h n u   K u ma r   Mis h r a )   1705   2 . 3 .     Vec t o r  ma pp ing   a nd   s p a ce   deco m po s it io n   T h e  d y n a m ic  m o d el  o f   th e  r o b o t  is   f o r m u lated   co n s id er in g   h ig h ly   f lu ctu atin g   lo a d s   an d   s tr ess es   en co u n ter e d   in   h o s tile  m ar in e  en v ir o n m en ts .   I n   th is   s ettin g ,   r esil ien ce   ca n   b e  d escr ib ed   as  th e  s y s tem ' s   ab ilit y   to   f o r ec ast,  ab s o r b ,   ad ap t,  an d   r ec o v er   f r o m   an y   d is r u p tio n s .   T h e  h ar d war e  d esig n   o f   t h e  s ev en - p h ase  VSI   p lay s   a  v ital  r o le  in   m a k in g   t h e  s y s tem   r esil ien t  [ 1 6 ] .   T h e  h ar d war e' s   in h er en t  r ed u n d a n cy   m ak es  it  p o s s ib le  f o r   th e  r o b o t to   o p e r ate  d esp ite  a  p ar tial sy s tem   b r ea k d o wn ;   s h o u ld   th er e  b e  an y   d am a g e  to   th e  co m p o n e n ts   o f   th e  s y s tem ,   th e  s y s tem   ca n   u s e  f au lt - to ler an t  co n tr o l  m eth o d s   to   d is co n n ec t  o r   b y p ass   f a u lty   p ar ts   as  th e  r es t   co n tin u e  d eliv er i n g   p o wer   to   th e  m o to r .   T h is   m o d u lar ity   in   h ar d war e  d esig n   f o r m s   an   ex tr em ely   r eliab le   elec tr ical  in ter f ac e  th at  s er v es  as th e  b ac k b o n e  f o r   th e  in telli g en t c o n tr o l la y er   [ 1 7 ] ,   [ 1 8 ] .       3.   M E T H O D   T h e  p r o p o s ed   in tellig en t  m o d el  f o r   r esil ien t  m ar in e  r o b o tic s   in v o lv es  ef f icien t  p o wer   m a n ag em en t   co u p led   with   a   p r iv a cy - p r o t ec ted   d is tr ib u ted   c o o r d i n atio n   s ch em e.   T h e   f o llo win g   p ar t  h ig h lig h ts   th e  r elatio n s h ip   b etwe en   FONNA  an d   f ed e r ated   l ea r n in g   ( F L ) .   I n   t h is   s tu d y ,   a  p r iv ac y - awa r e  m u lti - ag en t   in tellig en ce   f r am ewo r k   h as  b ee n   d e v elo p ed   b y   lev er ag i n g   th e  s y n e r g y   b etwe en   FONNA  an d   f ed e r ated   lear n in g .   T h e  n o v elty   o f   th is   s tu d y   is   th at  th e  u s e  o f   FO   allo ws  f o r   a  f aster   o p tim izatio n   c o n v er g en ce   p r o ce s s   at  th e  lo ca l  d r i v e,   wh ich   u s es  a  d ec en tr alize d   co o r d in atio n   s tr ateg y   b y   tr an s m itti n g   g r ad ien ts   o f   th e  m o d el   in s tead   o f   th e  r aw  o p er atio n al  d ata.   T h e  s ig n if ican ce   o f   th is   s tu d y   is   th at  th e  p r o p o s ed   f r am e wo r k   ca n   im p r o v e  en er g y   r e s ilien ce   in   en v ir o n m en ts   wh er e  co m m u n icatio n s   ar e  n o t  av ailab le  b ec au s e  o f   th e  u tili za tio n   o f   th e  m o d u lar   s ev en - p h ase   VSI   to g eth er   with   th e   p r iv ac y - awa r e  in tellig en c e  s y s tem ,   en s u r in g   th at  th e   m is s io n   r e m ain s   u n in ter r u p te d   ev en   if   p a r t  o f   t h e  h ar d war e   f ails .   T h e  m a n u s cr ip t  n o w   s p e cif ies  th e  o r ig in ality   i n   th e   u s e  o f   th e   s ev en - p h ase  VSI   to g eth er   with   FONNA - b a s ed   in tellig en ce .   T h e   s y n er g y   en ab les  th e  d r i v e  to   e m p lo y   its   r ed u n d a n cy   o f   1 4   s witch es  to   ad ap tiv ely   ch an g e  m is s io n   p ar am eter   s ettin g s   o n   th e  f ly   b y   p r o ce s s in g   o n l y   lo ca lly   av ailab le   p r iv ate  d ata  [ 1 9 ] .   T h e  FONNA  alg o r ith m   is   n o w  r ep r o d u cib le  as   a  m eta - h eu r is tic  o p tim izer   o f   th e   in v er ter ' s   d u ty   cy cle,   tu n ed   u p   with   1 0 0   n eu r o n s   an d   2 0 0   iter atio n s   an d   v er if ied   b y   4 0   in d ep e n d e n t  s im u latio n   r u n s .   C o o r d in atio n   is   d o n e  b y   FL ,   in   wh ich   ea ch   r o b o tic  ag en t  R Ai  m in im izes th e  p r o b ab ilit y   o f   p o wer   lo s s   ( L PS P)   wi,   t+1 =w i,  t−η ∇ L   ( wi,   t) ,   u p d ates  its   weig h ts   u s in g   d ec en t r alize d   lear n in g ,   m a k in g   s u r e  th at  r aw  p r o p u ls io n   d ata  s tay   lo ca l  to   m ee t  th e  p r iv ac y   r eq u ir em e n t.  I n   th is   way ,   we  r ed u ce   th e  co m m u n icatio n   b an d wid th   b y   7 5 %  b y   s en d in g   co m p r ess ed   lo ca l  g r ad ien ts   in s tead   o f   a  h ig h - f r e q u en c y   r aw  s en s o r   d ata  s tr ea m .   Als o ,   th e   9 6 . 9 6 %  p ea k   ef f icien cy   at  5 5   k Hz  an d   th e  co n s is ten t  ju n ct io n   tem p er atu r e  o f   7 5   °C   ar e  tech n ical  p r o o f   o f   r eliab ilit y ,   p r o v id in g   a  5 0 %  s af ety   m ar g in   f o r   th e  o p er atio n   o f   I R F6 4 0   MO SF E T s   in   th e  f u ll - lo ad   r eg im e.   R o b u s tn ess   is   p r o v ed   b y   t h e  p r esen ce   o f   1 4   s witch es  an d   m o d u lar   r ed u n d a n cy   o f   th e   s ev en - p h ase   VSI   th a t   g iv es  a  "f au lt  r id e - t h r o u g h "  f ea tu r e  allo win g   th e  c o n tin u at io n   o f   m is s io n s   d esp ite  s im u lated   f ailu r e  o f   th e   VSC   m o d u les.  T h e  m an u s cr ip t  h as  b ee n   r ewr itten   in   th e  m an d ato r y   I MRADC   s tr u ctu r e ,   an d   2 5 +  r e f er en ce s   h av e  b ee n   cited   in   th e   tex t to   c o m p ly   with   I J PEDS  g u id elin e s .     3 . 1 .     I nte llig ence   la y er :   f ra ct i o na l o rder   neura l net wo rk   a lg o rit hm   ( F O NNA)   T h is   in tellig en ce   lay er   m ak es  u s e  o f   FONNA  in   F ig u r e  3 ,   a  h ig h ly   ef f icien t  class   o f   o p tim izatio n   alg o r ith m s   k n o wn   as  m eta - h eu r is tics ,   b ased   o n   th e   wo r k i n g s   o f   th e   h u m an   b r ain   to   ta ck le  th e   s to ch asti c   p o wer   d y n am ics  ass o ciate d   with   m ar in e  d r iv es.  T h e  m ai n   p u r p o s e  o f   th e  alg o r ith m   is   to   r ed u ce   th e  L PS P  wh ile  m ax im izin g   th e  T NPV  o f   p o wer   em p lo y ed   d u r in g   th e   m is s io n   o f   th e  r o b o tic  v ess el.   W h at  is   im p o r tan t  ab o u t   th is   ap p r o ac h   is   th e   in co r p o r atio n   o f   th e   FO  with in   th e   s tr u ctu r e   o f   th e  n e u r al  n etwo r k .   T h e   p er f o r m an ce   o f   th e  p r o p o s ed   alg o r ith m   p r o v es  to   b e  b etter   in   f in d in g   o p tim a  at  b o th   t h e  lo ca l  an d   g lo b al   lev els.  I n   p ar ticu lar ,   th e  ap p licatio n   o f   FO  h elp s   s p ee d   u p   th e  p r o ce s s   o f   c o n v er g en ce   o f   th e  o b jectiv e   f u n ctio n   with o u t  h av in g   to   u s e  co m p licated   m ath e m atica l  f u n ctio n s   th at  wo u l d   s tr ain   th e  co m p u tatio n al   ab ilit ies  o f   th e  lo ca l  p r o ce s s in g   u n it  o f   t h e  r o b o tic  a g en t.   T h e  r esear ch   d esig n   f o r   t h is   p r o ject  r elies  o n   d u al - v alid atio n   m eth o d s   u s in g   b o th   h ig h - f id elity   L T s p ice   s im u latio n s   an d   HI L   ( h ar d war e - in - t h e - lo o p )  ex p er im en ts .   T h is   d u al - v alid a tio n   ap p r o ac h   is   id ea l  f o r   th e   r esear ch   p r o b lem   b ec au s e  it  allo ws  f o r   ac cu r ate   o p tim izatio n   o f   b o th   th e   p o wer   elec tr o n ic  cir cu it   p ar a m eter s   an d   co n tr o l   lo g ic   in   a   v ir t u al  en v ir o n m en t  p r io r   to   co n f ir m i n g   th e  r esil ien cy   o f   th e  p h y s ical  im p lem en t atio n   g iv en   th e  v ar y i n g   lo a d s   an d   s to ch asti c  d is tu r b an ce   ch a r ac ter is tics   ex p ec ted   in   m ar in e  en v ir o n m en ts .     3 . 2 .     Co o rdina t io n la y er :   DC - f irst  co o rdina t io n pro t o c o l  a nd   s y s t em   re s ilience   T h e  p r o p o s ed   m eth o d   u s es  a  "DC - f ir s t"  co o r d in atio n   p r o to co l   th at  f a v o r s   t h e  d ir ec t  p o wer   d is tr ib u tio n   o f   DC   p o wer   to   f ee d   co m p atib le  lo ad s   u s in g   t h e  d r iv e   b u s .   T h e  d esig n   p h ilo s o p h y   b eh in d   th is   ar ch itectu r e  is   cr u cial  in   im p r o v in g   s y s tem   r esil ien ce   s i n ce   it  cu ts   d o wn   th e   co n v er s io n   p r o ce s s ,   h e n ce   lo wer in g   co n v er s io n   lo s s es.   I n   ad d itio n ,   th e  m ai n ten an ce   o f   lo ca l  g r ad ie n ts   an d   d ata  m ak es  th e  p r o p o s ed   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 w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  1 7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 :   1702 - 1 7 1 3   1706   s y s tem   r esil ien t  b y   d ef in itio n ,   wh ich   m ea n s   th at   th e  s y s tem   h as  th e   ab ilit y   t o   d etec t,   ab s o r b ,   ad ju s t  to ,   an d   b o u n ce   b ac k   f r o m   in ter r u p tio n s .   T h e  d is tr ib u ted   n atu r e  o f   t h e  in tellig en ce   ar ch itectu r e  e n s u r es  th at  th er e  ar e  n o   p o in ts   o f   f ailu r e  with in   th e  m u lti - ag en t  r o b o t  f leet.   I n   ca s e  o n e  o f   th e  r o b o ts   o r   its   p r o p u ls io n   m o d u le   b r ea k s   d o wn ,   th e  r est o f   th e  f l ee t w ill r ea d ju s t th eir   o b jectiv es u s in g   th e  latest co m m o n   i n tellig en ce   [ 2 0 ] .     3 . 2 . 1 .   M a t er ia ls / da t a   s o urce s   T h e  ex p e r im en tal  test b ed   was   b u ilt  with   in d u s tr ial - g r ad e   c o m p o n en ts   to   allo w  f o r   r ep r o d u cib ilit y .   T h e  p o wer   s tag e  is   p o wer ed   w ith   a  co n s tan t  12 - v o lt   DC   p o wer   s u p p ly .   T h e  m ai n   m ater ials   u s ed   in   th e  test   ar e   a  n o n - is o lated   b o o s t  co n v er ter   ( XL - 6 0 0 9 ) ,   with   a  4 7 0   m H  in d u cto r   an d   a  1 0 0   µF  o u tp u t  s m o o th in g   ca p ac ito r ,   as  well  as  I R F6 4 0   p o wer   MO SF E T s   ( T O - 2 2 0   p ac k a g e)   u til ized   as  th e  s witch in g   s tag e  p o wer   d ev ices,  with   T L P2 5 0   o p to co u p ler s   b ein g   u s ed   as  g ate  d r iv e r s   ( with   2 5 0 0   Vr m s   is o latio n ) .   T h e  co n tr o l  lo g ic  is   p r o ce s s ed   b y   a  DSP  T MS3 2 0 F2 8 1 2 ,   wh ich   p r o v id es  th e  f o u r teen   in d e p en d en t  PW M  s ig n als  th at  co n tr o l  ea ch   p h ase  o f   th e  m u lti - p h ase  to p o lo g y   [ 2 1 ] ,   [ 2 2 ] .           Fig u r e   3 .   FONNA  o p tim izatio n   f lo wch ar t       3 . 3 .     P ri v a cy   l a y er :   T he  f ede ra t ed  l ea rning   m et ho do lo g y   ens ure s   co m m un ica t io n   T h e  f e d er ated   lear n in g   ef f icien cy   a n d   p r iv ac y   b y   allo wi n g   ea c h   r o b o tic   ag en t   ( R A)   to   b e  an   au to n o m o u s   an d   in d e p en d e n t  u n it  o f   a  d ec en tr alize d   ( o r   d is tr ib u ted )   n etwo r k   an d   th u s   d ec en tr alize d   in   m an y   p ar ts .   T r ad itio n al  ce n tr alize d   s y s tem s   ca n   b e   v e r y   s u s ce p tib le  to   b r ea k s   in   c o n tin u ity   b ec a u s e  if   a   ce n tr al   u n it  ( o r   n o d e)   f ails ,   th en   th at  ca n   also   p r o p a g ate  th r o u g h   th e  r est  o f   th e  f leet.   Fig u r e  4   r ep r esen t s   an   ag en t n o d e.           Fig u r e   4 .   Pr o p o s ed   p r iv ac y - co n s cio u s   m u lti - ag en t in tellig en ce   s y s tem   f o r   r o b u s t m ar in e  d r iv es       I n   th i s   w a y ,   an   R A   m a k e s   d ec i s i o n s   b a s e d   u p o n   l o ca l l y   c al c u l a t ed   p r o p u l s io n   d a t a ,   an d   t h e   s e n s o r   w i l l   c a l cu l a t e  ( l o c a l l y )   th e  R A ’ s   w e i g h t s   f r o m   th e  l o c a l  p r o p u l s io n   s e n s o r   d a t a  a n d   s e n d   o n l y   g r a d i en t   ( l e s s   b a n d w i d th   an d   r ed u c ed   s e cu r i t y   r i s k )   d a t a  t o   th e   le a d   c o o r d i n a to r   r a th e r   t h an   s e n d i n g   r aw   o p e r a t io n a l  d a ta  ( h av i n g   p o te n t i a l   f o r   a   l a r g e r   s e cu r i ty   r i s k   an d   g r e a te r   b an d w id t h   r e q u i r em e n t) .   L e v e r a g in g   r e c e n t   a d v an c e s   i n   m o d u l a r   ar c h i t e ct u r e ,   th e  F e d er a t ed   L e a r n i n g   f r a m e w o r k   a n d   d e ce n tr a l i z ed   s o l u t i o n   w i l l   a l l o w  t h e   R A s   to   o p e r a te   a u to n o m o u s l y   a n d   w i th o u t  S a t e l l i t e / G SM / W i - F i   o r   an y   o t h er   s ec u r e   w i r e l e s s   m ea n s   o f   c o m m u n ic a t i n g   i n   m a r in e   e n v i r o n m en t s   t h a t   m ay   h a v e   b ee n   d a m ag e d   b y   n a tu r a l   d i s a s te r   o r   b e   l o ca t e d   f a r   f r o m   l an d .   T e c h n i c a l   in f o r m a t i o n   h a s   b e en   th o r o u g h l y   e l a b o r a te d   to   en s u r e  r ep e a t ab i l i t y .   T e c h n i c a l  i n f o r m a t io n   t h a t  h a s   b ee n   e la b o r a t e d   i n c l u d e s   t h e   f o u r t e en - s w i t c h   c o n f ig u r a t i o n   o f   t h e  s e v e n - p h a s e   V SI ,   D S P   T M S 3 2 0 F 2 8 1 2   P W M   g e n e r a to r ,   a n d   p r e c i s e   v a lu e s   o f   c o m p o n en t s ,   i n c l u d i n g   4 7 0   m H   i n d u c to r s   an d   1 0 0   µ F   c ap a c i to r s .   T h e   r e s ea r c h   in v o l v ed   a  f o u r - s t e p   a p p r o a c h   a s   f o l lo w s :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4         Mu lti - a g en t in tellig en ce   w ith   p r iva cy   a w a r en ess   fo r   r o b u s t m a r in e  r o b o tic …   ( V is h n u   K u ma r   Mis h r a )   1707   i)   C o n v er t e r   m o d e l l in g :  D e v e lo p i n g   th e   b o o s t   s t a g e   f o r   i n p u t   r a n g i n g   f r o m   5 - 2 0   V D C   t o   p r o d u c e   a  s t a b l e   o u t p u t   o f   4 - 3 0   V D C   t h a t   c a n   b e  u s ed   b y   th e   in v er t e r .   ii)   A l g o r i th m s :   Ap p ly i n g   th e   F ON N A   t o   m a x i m iz e   th e   L P S P   a n d   M i s s i o n   Va l u e.   iii)   H a r d w ar e :  C o n n e c t in g   t h r e e  u n i t s   o f   s t an d ar d   th r e e - p h a s e  m o d u l e s   t o   a   c o m m o n   D C   l i n k   t o   r e a l i z e   s e v e n - p h a s e   V S I   o u tp u t.   i v )   T e s t s :   P e r f o r m in g   f r e q u e n cy   s w e e p   ( 4 0 - 1 1 0   k H z)   an d   lo ad   i m p ed an c e   ( 5 0 - 1 0 0 0   Ω )   t e s t s .     3 . 3 . 1 .   M o del s /a lg o rit hm s /t ec hn iq ues     T h e  r o b o t  m o to r   d r iv e  s y s tem   ad o p ts   th e  7   p h ase - VSI   m o d e l  th at  u tili ze s   1 4   p o wer   s em ic o n d u ct o r s .   T h e  7 - d im e n s io n al  s p ac e  is   s u b d iv id ed   i n to   d - q ,   x 1 - y 1 ,   an d   x 2 - y 2   d im en s io n s   in   o r d e r   to   m in im ize  th e  ef f ec t   o f   to r q u e  p u ls atio n   an d   to   eli m in ate  h ar m o n ics.  T h e  FONNA  alg o r ith m   em p lo y s   FO  f o r   f aster   co n v er g en ce   o f   th e  T NPV  o b jectiv e  f u n ct io n   with o u t  ca u s in g   o v e r lo ad in g   o f   lo ca l  p r o ce s s o r s .   Fed e r atio n   is   ac h iev ed   th r o u g h   a  p r iv ac y - p r eser v in g   Fed er ated   L ea r n in g   alg o r ith m   in   th e  r o b o tic  ag en t e co s y s tem .   V a l i d a t i o n / ev a l u a t io n   s t r a t e g y :   T h e   f r am e w o r k   w a s   e v a lu a t e d   b a s e d   o n   th r e e   k e y   p er f o r m an c e  m e a s u r e s :   i )   E l e c tr i c a l   ef f i c ie n c y :   T h e   v a lu e   o b t a i n e d   f r o m   t h e   q u o t i e n t   b e t w e en   P o u t pu t   a n d   P i np u t   d u r in g   s w e e p i n g   te s t s ;   i i )   T h e r m a l  r o b u s t n e s s :   T h e  ju n c t io n   te m p er a t u r e  ( T J )   o f   th e  MO S F E T s   u n d er   t h e  c o n d i t i o n   o f   m ax i m u m   t h e r m a l   s t r e s s   ( 7 . 2 2   W   a t   1 0 0   k H z ) ;   i i i )   B a n d w i d th   i n te g r i t y :   O b t a i n ed   f r o m   t h e  p e r c en t ag e   d e cr e a s e  i n   b a n d w i d t h   o v er h ea d   f r o m   th e  u s e  o f   f ed e r a t ed   g r a d i en ts ;   a n d   iv )   E th i c a l  C o n s i d e r a t i o n s :   T h e  d e s i g n   m e t h o d o l o g y   f u l l y   t ak e s   i n to   co n s id e r at i o n   e t h i c a l  co n ce r n s   r eg a r d i n g   t h e  p r i v a c y   o f   d a t a   b y   e n s u r in g   n o   r a w   d a t a   f o r   o p er a t i o n   a n d   p r o p u l s io n   g e t s   o f f   t h e   lo c a l   n o d e .   I n   a d d i t i o n   t o   t e s t i n g   e f f i c i en c y ,   v a l i d a t i o n   h a s   n o w  b e e n   ex t e n d e d   to   c o n s i d e r   s y s t em   p e r f o r m an c e  u n d er   f a u l t  to l e r an c e   c o n d i t i o n s .   S y s t e m   o p e r a t io n   d u r i n g   b o t h   c o m p l e t e   VS C   m o d u l e   m a l f u n c t i o n   a n d   f u l l   l o s s   o f   a l l  c o m m u n ic a t i o n   s i g n a l s   h a s   b e e n   s h o w n .       4.   E XP E R I M E N T   S E T UP   T h e  ex p er im e n tal  test in g   p r o ce d u r e  o f   t h e  n ewly   d e v elo p ed   m ar in e  r o b o tic  d r iv e  s y s tem s   wa s   ca r r ied   o u t   in   two   s tag es  i n v o lv in g   b o th   th e   L T s p ice  s im u latio n   an aly s is   an d   a  h ar d war e - in - t h e - lo o p   en v ir o n m en t  in   o r d er   to   ch ec k   th e  o p e r atio n al  r eliab ilit y   u n d er   en v ir o n m en tal  co n d itio n s   [ 2 3 ] ,  [ 2 4 ] .   T h e  u s e  o f   s u ch   m eth o d o lo g y   g u ar a n t ee s   th at  th e  r ep r esen tatio n   o f   th e  ex p er im en tal  d esig n   will  b e  p r esen ted   clea r ly   an d   ac cu r ately ,   g iv in g   th e  p o s s ib ilit y   to   r ep licate  ex p er im e n ts   in   f u r th er   r esear ch   b y   o th e r   s ch o lar s :      4 . 1 .     P o wer   co nv er t er   s t ruct ure   A  n o n - is o lated   b o o s t  p o wer   c o n v er ter ,   s u p p lied   f r o m   a  v o lt ag e  s o u r ce   eq u alin g   1 2   VDC,  s er v ed   as   th e  p r im ar y   en e r g y   s o u r ce   to   p r o v id e  th e  n ec ess ar y   v o lta g e  s u p p ly   f o r   m u lti - ag e n t p r o p u ls io n   u n its .   T h e  in p u t   v o ltag e  o f   th e   co n v er ter   co u l d   v ar y   f r o m   5   to   2 0   v o lts ,   wh ile  its   o u tp u t   v o ltag e   co u ld   v ar y   f r o m   4   to   3 0   v o lts .   I n   o r d e r   to   ac h iev e  a  C C M  r eg im e,   th e  in d u cta n ce   o f   4 7 0   m H  an d   th e  ca p ac itan ce   o f   1 0 0   µF  wer e  s et  u p   f o r   th e  b o o s t stag e  [ 2 5 ] .   Simu latio n   r esu lts   co r r o b o r at ed   with   th e  ex p er im en tal  r e s u lts   an d   p r o v ed   th e  ac cu r a cy   o f   th e   p r o p o s ed   m o d els.  As  d ep icted   in   Fig u r e  5   ( wh ic h   m ak es   u s e  o f   d is tin ctiv e  b lack   an d   wh ite  p atter n s   f o r   d is tin ctio n   p u r p o s es),   th e  h ig h est  d r iv e  ef f icien cy   attain ed   was  9 6 . 9 6 %,  at  a   s witch in g   f r eq u en cy   o f   5 5   k Hz  with   a  lo ad   r esis tan ce   o f   1 0 0   Ω .   At  a  s witch in g   f r e q u en c y   o f   1 0 0   k Hz,   a n d   v ar y i n g   t h e  l o ad   r esis tan ce   f r o m   5 0   Ω   to   1 0 0 0   Ω ,   t h e  h ig h est  ef f icien cy   was  8 0 %,  at  5 0   Ω .   Fro m   th er m al  a n aly s is ,   th e  s tead y   T J   is   7 5   °C ,   wh ich   g iv es e n o u g h   s af ety   m a r g in   b elo w  t h e  1 5 0   °C   lim it.     4 . 2 .     P WM   co ntr o l a nd   hig h - f re qu ency   m a na g e m ent   I n   o r d er   to   ac h iev e   m o tio n   i n tellig en ce   ac r o s s   m u ltip le  a g en ts ,   a  T L 4 9 4   in teg r ated   ci r cu it - b ased   co n tr o ller   was  d esig n ed   as  an   en v ir o n m e n t  f o r   th e  PW M  co n tr o l  m eth o d .   T h e  d esig n   allo ws  f o r   s witch in g   f r eq u e n cies  with in   th e  r an g e  o f   ap p r o x im ately   4 0   k Hz  to   1 1 0   k Hz,   th er e b y   p er m itti n g   th e  co n tr o ller   to   also   ad ap t  to   a  v ar iety   o f   p r o p u ls io n   lo ad s .   T h e  f r eq u en cy   o f   o s cillatio n   was  s et  th r o u g h   u s e  o f   a  p o ten tio m eter ,   co n n ec ted   to   t h e  tim in g   r esis to r   ( R r t)   an d   ca p ac ito r   ( C ct)   p i n s   o f   th e  T L 4 9 4   to   allo w  f o r   ac cu r ate  d u ty   c y cle  co n tr o l  o f   th e  r o b o tic  ag en ts .   Acc o r d in g   to   th e  d ata  p r esen t ed   ab o v e,   th e  e f f icien cy   in c r e ases   in   th e  r an g e  o f   f r eq u e n cies  b etwe en   5 5   k Hz  an d   7 0   k Hz,   wh er e  th er e  is   a n   o p tim al  b alan ce   b etwe en   s witch in g   lo s s es  an d   co n d u ctio n   lo s s es.  T h e  ac h ie v em en t  o f   t h e  7 5 %  r e d u ctio n   o f   th e  c o m m u n icatio n   b a n d wid th   b y   u tili zin g   f ed er ated   g r ad ien ts   d e m o n s tr ates  th at  ev en   in   s itu atio n s   o f   r e d u ce d   co n n ec tiv ity   le v els,  d ec en tr alize d   in tellig en ce   ca n   k ee p   f leet  co o r d in atio n .     4 . 3 .     Switc hin g   ha rdwa re   a nd   no is e  m it ig a t io n   T h e  p h y s ical  p o wer   s tag e  o f   th e  co n tr o ller   u s es  I R F6 4 0   p o wer   MO SF E T s   as  i ts   m ain   p o wer   s witch in g   co m p o n e n ts ,   wh ich   ar e  d r iv en   b y   T L P2 5 0   o p to co u p ler   g ate  d r iv er s .   T h e  T L P2 5 0   d r iv er ' s   ca p ab ilit y   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 w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  1 7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 :   1702 - 1 7 1 3   1708   f o r   f ast  s witch in g   ( 0 . 5   µs)   a n d   its   is o latio n   v o ltag e  o f   2 5 0 0   Vr m s   wer e  th e  b asis   f o r   th e   d r iv er ' s   s elec tio n   to   en s u r e  th at   th e   n o is e  in   s en s itiv e  co llab o r ativ e  m ar in e   en v ir o n m en ts   is   m i n im al.   A   1 0 0   Ω   p r o tectio n   r esis to r   was  ad d ed   to   p r ev en t  th e  MO SF E T s   f r o m   tu r n in g   o n   ac cid e n tally   d u e  to   n o is e  in   th e  o u ts id e  en v ir o n m en t  b y   co n n ec tin g   it  f r o m   th e  g ate  to   th e  s o u r ce .   C o m p ar e d   to   p ast  r esear ch   a s   s ee n   in   Fig u r e  5 ,   th e  p r esen t  s tu d y   im p r o v es  o n   th e  cu r r en t  b o d y   o f   r esear ch   in   two   way s :  First,  p r ev io u s   o n e - s witch   in v er te r s   claim ed   th eir   h ig h   ef f icien cy   was  o n ly   p o s s ib le  with in   ce r tain   im p ed a n ce   r an g es  ( e. g . ,   5 2 . 4   Ω   an d   1 0 0   Ω ) ,   wh ile  th is   cu r r e n t  f o u r teen - s witch   s ev en - p h ase  s y s tem   is   s tab le  th r o u g h o u t a ll  im p ed an ce   r a n g es.  Seco n d ,   th e  p ea k   ef f icien cy   o f   9 6 . 9 6 % is   h ig h er   th a n   th e  ef f icien cies r ep o r ted   f o r   s ev er al  o th er   s y s tem s   o f   r ec en t  y ea r s .           Fig u r e   5 .   Pr o p o s ed   p r iv ac y - co n s cio u s   m u lti - ag en t in tellig en ce   s y s tem   f o r   r o b u s t m ar in e  d r iv es       4 . 4 .     Resili ence   a s s ess m ent   a nd   m et rics   Sy s tem   p er f o r m a n ce   an d   r esil ien ce   wer e  ass ess ed   th r o u g h   t wo   p r im ar y   an aly tical  len s es:   i)   Vo ltag e   s tab ilit y   m ar g in s :  T h e  s y s tem   was  test ed   ac r o s s   a  wid e  lo a d   r an g e  f r o m   5 0   Ω   t o   1 0 0 0   Ω   to   ev alu ate  v o lta g e   r eg u latio n   u n d e r   tr an s ien t  co n d itio n s ;  an d   ii)   T h er m al  a n a ly s is :  R el iab ilit y   u n d er   c o n tin u o u s   o p e r atio n   was   v alid ated   b y   ca lcu latin g   th e   ju n ctio n   tem p er atu r e   ( T J )   o f   t h e   I R F6 4 0   MO SF E T .   Un d er   m a x im u m   s tr ess   ( 7 . 2 2   W   at  1 0 0   k Hz) ,   th e  T J   was  r ec o r d ed   at  ap p r o x im ately   7 5   ° C ,   r em ain in g   well  b elo w  th e  1 5 0   °C   s af ety   lim it  an d   co n f ir m in g   th e  s y s tem ' s   th er m al  r o b u s tn ess   with o u t th e  n ee d   f o r   ex ter n al  h ea t sin k s ,   In   ter m s   o f   im p licatio n s ,   th e   r esear ch   r esu lts   s u g g est  a   tech n ical  m ea n s   b y   wh ic h   f u t u r e  r o b u s t   r o b o tic  s war m s   ca n   o p er ate  in   a  m ar in e  en v ir o n m en t.  T h i s   is   n o t  o n ly   a  co n tr ib u tio n   t o   s cien ce   s in ce   th is   s tu d y   h as  d em o n s tr ated   th at  p r iv ac y - p r eser v in g   in tellig en t   co n tr o l  ca n   b e  ad d ed   to   a  h i g h ly   ef f icien t  d r iv e  with o u t  an y   lo s s   o f   elec tr ical  ef f icien cy ;  r ath er ,   th e  s y s tem   also   p r o v id es  f au lt  to ler an ce   an d   lo n g - ter m   p er f o r m an ce   with   n o   h ea t sin k s   r eq u ir ed .     4 . 5 .     M ultiple - ph a s e   im plem ent a t io n    I n   o r d er   t o   cr ea te  a   th r ee - p h as e   o u tp u t   p o wer   f r o m   m u ltip le  VSC s ,   th ey   wer e  p a r alleled .   E ac h   o f   th e  th r ee   s tan d ar d   th r ee - p h ase  VSC s   h as   b ee n   co n n ec ted   to   th e  s am e  DC - B u s .   T h e  DSP  T MS3 2 0 F2 8 1 2   was  u s ed   to   cr ea te  in d e p en d e n t  PW M  o u tp u ts   to   co n tr o l  ea ch   o f   t h e  1 4   s witch es  th at  ar e  r eq u ir ed   f o r   th e  o p er atio n   o f   th e  s ev en - p h ase   r o b o tic  d r iv et r ain .   Als o ,   im p lem en tin g   th is   test in g   m eth o d o lo g y   allo ws  an y   o n e  o f   th e  VSC s   to   b e  tak en   o u t  o f   o p e r atio n   if   o n e  o f   th e  h ar d war e  co m p o n en ts   f ails ,   an d   th e  r em ain in g   two   VSC s   co u ld   co n tin u e  to   o p er ate.       5.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   T h e  o u tco m es e m p h asize  th e  e f f icac y   an d   s tab ilit y   o f   th e  r o b o tics   p r o p u ls io n   p ac k ag e .   i)   E f f icac y   Ass ess m en t:  Mo d ell in g   an d   e x p er im en tal  d ata  wer e  s im ilar ,   ex h ib itin g   a  m a x im u m   d r i v e   ef f icac y   o f   9 6 . 9 6 %  at  5 5   k Hz   wh en   d r iv i n g   a   1 0 0 Ω   lo ad .   T h e  s y s tem   d em o n s tr ated   ad eq u ate  ef f icac ies   wh ile  u n d er   a  lo ad   s wee p   f r o m   5 0   Ω   to   1 0 0 0   Ω ;  th u s ,   th is   co n f ir m s   th at  it  ca n   b e  u s ed   in   v ar iab le - s p ee d   m ar in e  d r i v es ,   as   s h o wn   in   Fig u r e  6 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4         Mu lti - a g en t in tellig en ce   w ith   p r iva cy   a w a r en ess   fo r   r o b u s t m a r in e  r o b o tic …   ( V is h n u   K u ma r   Mis h r a )   1709       Fig u r e   6 .   E v alu atio n   o f   v ar iab le - s p ee d   m ar in e  d r iv es'   ef f ec tiv en ess       ii)   C o m m u n i c a ti o n s   b a n d w i d t h   r ed u c t i o n :   B y   u s i n g   f e d e r a t e d   g r a d i e n t s   r a t h e r   t h a n   r a w  t r a n s m is s i o n   d a t a ,   t h e   s y s te m   a c h i e v e d   a   c o m m u n i c ati o n s   b a n d w i d t h   u s a g e   r e d u ct i o n   o f   7 5 % .   T h e r e f o r e ,   t h is   w i ll   a l l o w   a  m u l t i - a g e n t   f l e e t   t o   c o o r d i n a t e   i n   l o w - b a n d w i d t h   ( u n d e r w a t e r )   o r   ( r e m o t e )   o f f s h o r e   e n v i r o n m e n t s ,   a s   r e p r e s e n t e d   i n   F i g u r e   7 .   T h e   s t a te d   9 6 . 9 6 %   p e a k   e f f i c i e n c y   h a s   b e e n   b en c h m a r k e d   a g a i n s t   p u b l i s h e d   W P T   a n d   d r i v e   s y s te m   r es u l ts .   T h e  t h e r m a l d u r a b i l i t y   h as b e e n   p r o v e n   t h r o u g h   a   j u n c ti o n   t e m p e r at u r e   o f   7 5   ° C ,   p r o v i d i n g   a   5 0 %   m a r g i n   o f   s a f e t y   f o r   t h e   I R F 6 4 0   M O SF E T .   T h e   r e s ea r c h   c o n t r i b u t e s   t o   s c i e n ti f i c   k n o w l e d g e   b y   s h o w i n g   t h a t   p r i v a c y - a w a r e   in t e l l i g e n c e   c a n   b e   i n t e g r a te d   i n t o   e f f i c i e n t   d r i v e s   wi t h o u t   a f f e c t i n g   t h e i r   e l e c t r ic a l   e f f i ci e n c y   ( 9 6 . 9 6 % )   a n d   t h e r m a l   s t a b il i t y   ( 7 5   ° C ) .   T h i s   m a k e s   it   p o s s i b l e   t o   i n t eg r a t e   p o r t a b l e   s o l a r   e n e r g y - p o w e r e d   m a r i n e   v e s s e l s   i n   o f f s h o r e   a r e as   v u l n e r ab l e   t o   d i s as t e r s .             Fig u r e  7 .   E v alu atio n   o f   co m m u n icatio n s   b an d wid th   r e d u ctio n       iii)   T h er m al  Stab ilit y :  T esti n g   o f   th e  I R F6 4 0   MO SF E T   at  its   m ax im u m   s tr ess   ( 7 . 2 2   W atts   at  1 0 0   k Hz)   in d icate s   a  7 5 - d e g r ee   j u n ctio n   tem p er atu r e,   well  b elo w  t h e  1 5 0 - d eg r ee   s af e  lim it,  w h ich   p r o v id es   lo n g - ter m   h ea t - s in k - f r ee   u s e ,   as   s h o wn   in   Fig u r e  8 .     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 w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  1 7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 :   1702 - 1 7 1 3   1710       Fig u r e  8 .   I R F6 4 0   MO SF E T   th er m al  s tab ilit y   tr en d   an d   s af e  o p er atin g   a r ea   ( SOA)       6.   CO NCLU SI O N    I n   th is   wo r k ,   we  d esig n e d ,   d ev elo p ed ,   an d   v alid ated   a  d ec en tr alize d   an d   p r iv ac y - p r eser v in g   f r am ewo r k   f o r   m u lti - ag en t  in t ellig en ce   to   im p r o v e  en er g y   r esil ien ce   o f   elec tr ic  d r iv es  in   m ar in e  r o b o ts .   T h e   p r o p o s ed   f r am ewo r k   is   b u ilt  o n   th e  p r i n cip le  o f   co o r d in atio n   o f   m u ltip le  r o b o tic  ag en ts   th r o u g h   th e  u s e  o f   th e   FONNA  f o r   lo ca l  en er g y   m an ag em en t  co n n ec ted   t o   th e  d ec en tr alize d   FL.   T h e   p h y s ical  b asis   o f   th e  s y s tem   is   th e  m o d u lar   f o u r teen - s witch   s ev en - p h ase  VSI   with   in co r p o r ated   r ed u n d an cy   in   h ar d war e  d esig n .   T h e  en tire   h ar d war e   an d   s o f twar e  a r ch ite ctu r e  was  test ed   an d   v alid ated   with   two   m eth o d s ,   wh ich   in c lu d ed   h ig h - f id elity   L T s p ice  s im u latio n s   an d   th e  h ar d war e - in - t h e - lo o p   ( HI L )   tech n iq u e.   R esu lts   s h o w  th at  th e  p r o p o s ed   s etu p   is   ab le  to   b r id g e  th e  g ap   b etwe en   co llectiv e  f leet  in tellig en ce   an d   lo ca lized   d ata  p r iv a cy   i n   co m m u n icatio n - lim ited   m a r in e  en v ir o n m e n ts .   T h e  k e y   v alid ated   f in d in g s   in clu d e  th e  f o llo win g :    i)   Dec en tr alize d   c o o r d in atio n   w ith   Priv ac y   Pre s er v atio n :  Use  o f   th e  f ed e r ated   g r a d ien t  u p d ate  p r o to c o l   en ab les  au to n o m o u s   r o b o tic  a g en ts   to   o p tim ize  th eir   m o tio n   m o d els  wh ile  wo r k in g   to g eth er ,   wh ile  s till   en s u r in g   th at  th e   r aw   p r o p u ls io n   d ata   s tay s   co m p letely   lo c al  an d   n o t   v u l n er ab le   to   s in g l e - ac ce s s - p o in t   wea k n ess es.    ii)   Hig h   co m m u n icatio n   ef f icien cy :  T h e   s h if t  f r o m   th e   r aw  t r a n s m is s io n   o f   h i g h - f r eq u e n cy   i n f o r m atio n   t o   th e  tr an s m is s io n   o f   co m p r ess ed   lo ca l  m o d el  g r a d ien ts   s ig n if ican tly   d ec r ea s es  th e  am o u n t  o f   b an d wid t h   r eq u ir ed   an d   p r o v es  th e  f ea s i b ilit y   o f   th e  p r o p o s ed   s etu p   i n   lo w - co n n ec tiv ity   u n d er wate r   an d   o f f s h o r e   en v ir o n m en ts .     iii)   Hig h   Fau lt  R e s is tan ce   an d   T h er m al  Stab ilit y :  T h e  f o u r teen - s witch   s ev en - p h ase  VSI   p r o v id es  ex ce llen t  f au lt  r id e - th r o u g h   ca p ab ilit ies ,   allo win g   th e  s y s tem   to   p er f o r m   well  wh en   m o d u les  b r ea k   d o wn .   T h e   r esu lts   o f   th e  e x p er im e n tal  test s   co n f ir m   b o th   h ig h   ef f icien c y   o f   en er g y   c o n v e r s io n   a n d   v er y   g o o d   h ea t   s tab ilit y   at  m ax im u m   lo ad   ev e n   with o u t u s in g   ex ter n al  c o o li n g   h ea ts in k s .   E v en   th o u g h   th e  f in d in g s   ar e  en co u r a g in g ,   o n e  lim itatio n   th at  co m es  with   th is   r esear ch   i s   th e  cu r r en t  ab s en ce   o f   a  s tan d ar d ized   m o d u lar   in ter f ac e,   w h ich   co u l d   p o s e  a  ch allen g e  wh en   tr y in g   t o   in teg r ate  d if f e r en t   co m p o n en ts   f r o m   m u ltip le  v e n d o r s .   Mo r e o v er ,   th e  ex is tin g   o p tim izatio n   alg o r ith m   h as  o n ly   b ee n   ev alu ate d   u s in g   s m all  n u m b er s   o f   a g e n ts .   T h e  f u t u r e  s co p e   o f   t h is   r esear ch   wo u ld   i n v o lv e   th e  s ca le - u p   o f   th e   f r am ewo r k   f o r   co n tr o llin g   a  f leet  o f   m o r e  th an   1 0 0   au t o n o m o u s   v eh icles  an d   th e  d ev elo p m en t  o f   s tan d ar d   p lu g - an d - p la y   co m m u n icatio n   p r o t o co ls .   I n   ad d itio n   t o   th is ,   an o th e r   asp ec t  t h at   wo u l d   b e   ex p lo r ed   in   f u r t h er   r esear ch   wo u l d   in v o lv e   th e   in t eg r atio n   o f   s o lar - h y d r o g en - b a s ed   s to r ag e  a n d   g en e r atio n   s y s tem s   f o r   ex ten d i n g   th e  p er io d   o f   o p er atio n   o f   th ese  au to n o m o u s   m ar i n e  f leets.       ACK NO WL E DG M E N T S   T h e  au th o r s   wis h   to   ex p r ess   th eir   ap p r ec iatio n   to   th e  I AE S  I n ter n atio n al  J o u r n al  o f   R o b o tics   an d   Au to m atio n ' s   ed ito r ial  b o ar d   a n d   r ev iewe r s   f o r   th eir   o n g o in g   s u p p o r t.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4         Mu lti - a g en t in tellig en ce   w ith   p r iva cy   a w a r en ess   fo r   r o b u s t m a r in e  r o b o tic …   ( V is h n u   K u ma r   Mis h r a )   1711   F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h e  au th o r s   r ec eiv ed   n o   f u n d i n g   f o r   th is   r esear ch .       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   Vis h n u   Ku m ar   Mish r a   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓       ✓             Me g h a  Mish r a   ✓       ✓       ✓       ✓     ✓   ✓     T .   R am   Ku m ar       ✓   ✓           ✓   ✓   ✓           Yen n a  Gee th a  R ed d y             ✓     ✓   ✓   ✓   ✓         Sri  L av an y a  Sajja   ✓   ✓     ✓   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓           Gu n d la  R ajesh   ✓   ✓       ✓   ✓         ✓   ✓         B an d la  Srin iv asa  R ao   ✓   ✓       ✓   ✓   ✓       ✓             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     T h e  au th o r s   d ec lar e  n o   co n f lict o f   in ter est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h e  d ata  th at  s u p p o r t  th e  f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar e  av ailab l e  f r o m   th e  co r r esp o n d in g   au t h o r ,   [ MM ] ,  u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   A .   M o h a n t y   e t   a l . ,   “ P o w e r   s y s t e m  r e s i l i e n c e   a n d   s t r a t e g i e s   f o r   a   su st a i n a b l e   i n f r a s t r u c t u r e :   A   r e v i e w , ”   Al e x a n d ri a   En g i n e e r i n g   J o u rn a l ,   v o l .   1 0 5 ,   p p .   2 6 1 – 2 7 9 ,   O c t .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a e j . 2 0 2 4 . 0 6 . 0 9 2 .   [ 2 ]   A .   Lo n i   a n d   S .   A s a d i ,   “ P o w e r   S y st e m   R e si l i e n c e :   Th e   r o l e   o f   e l e c t r i c   v e h i c l e s  a n d   s o c i a l   d i sp a r i t i e s   i n   mi t i g a t i n g   t h e   u s   p o w e r   o u t a g e s , ”   S m a rt   G ri d s  a n d   S u st a i n a b l e   En e rg y ,   v o l .   9 ,   n o .   1 ,   p .   2 3 ,   A p r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s4 0 8 6 6 - 024 - 0 0 2 0 4 - 6 .   [ 3 ]   S .   A .   M o d a b e r i ,   S .   T o h i d i ,   S .   G .   Za d e h ,   a n d   T.   G .   B o l a n d i ,   “ A   r e v i e w   o f   p o w e r   sy st e m  r e si l i e n c e   a s se s s men t   a n d   e n h a n c e me n t   a p p r o a c h e s   b y   f o c u s i n g   o n   w i n d   f a r m s  a n d   w i n d   t u r b i n e s, ”   I E T   Re n e w a b l e   P o w e r   G e n e ra t i o n ,   v o l .   1 7 ,   n o .   9 ,   p p .   2 3 9 1 – 2 4 1 0 ,   Ju l .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / r p g 2 . 1 2 7 2 2 .   [ 4 ]   Z .   X u e ,   S .   N i u ,   A .   M .   H .   C h a u ,   Y .   L u o ,   H .   Li n ,   a n d   X .   Li ,   “ R e c e n t   a d v a n c e s  i n   mu l t i - p h a se  e l e c t r i c   d r i v e s  m o d e l   p r e d i c t i v e   c o n t r o l   i n   r e n e w a b l e   e n e r g y   a p p l i c a t i o n :   a   st a t e - of - t h e - a r t   r e v i e w , ”   Wo r l d   El e c t ri c   V e h i c l e   J o u rn a l ,   v o l .   1 4 ,   n o .   2 ,   p .   4 4 ,   F e b .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / w e v j 1 4 0 2 0 0 4 4 .   [ 5 ]   G .   G u o   a n d   Y .   G o n g ,   “ M u l t i - M i c r o g r i d   E n e r g y   M a n a g e me n t   S t r a t e g y   B a sed   o n   M u l t i - A g e n t   D e e p   R e i n f o r c e men t   L e a r n i n g   w i t h   P r i o r i t i z e d   Ex p e r i e n c e   R e p l a y , ”   Ap p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   5 ,   p .   2 8 6 5 ,   F e b .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a p p 1 3 0 5 2 8 6 5 .   [ 6 ]   B .   M c M a h a n ,   E.   M o o r e ,   D .   R a mag e ,   S .   H a m p so n ,   a n d   B .   A .   y   A r c a s ,   “ C o mm u n i c a t i o n - e f f i c i e n t   l e a r n i n g   o f   d e e p   n e t w o r k s  f r o m  d e c e n t r a l i z e d   d a t a , ”   i n   Pro c e e d i n g s   o f   t h e   2 0 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   A rt i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   S t a t i st i c s ,   2 0 1 7 .   [ 7 ]   J. - H .   L i n   a n d   Y . - K .   W u ,   “ R e v i e w   o f   p o w e r   sy st e m  r e si l i e n c e   c o n c e p t ,   a s se s sm e n t ,   a n d   e n h a n c e m e n t   m e a su r e s , ”   Ap p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   4 ,   p .   1 4 2 8 ,   F e b .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a p p 1 4 0 4 1 4 2 8 .   [ 8 ]   E .   H a l l a j i ,   R .   R a z a v i - F a r ,   M .   S a i f ,   B .   W a n g ,   a n d   Q .   Y a n g ,   “ D e c e n t r a l i z e d   F e d e r a t e d   L e a r n i n g :   A   S u r v e y   o n   S e c u r i t y   a n d   P r i v a c y , ”   I EE E  T ra n sa c t i o n s   o n   B i g   D a t a ,   v o l .   1 0 ,   n o .   2 ,   p p .   1 9 4 – 2 1 3 ,   A p r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TB D A T A . 2 0 2 4 . 3 3 6 2 1 9 1 .   [ 9 ]   U .   S o n ,   J. - S .   Y o o n ,   J . - H .   H u h ,   a n d   J. - H .   C h o o ,   “ E mp i r i c a l   st u d y   o n   t h e   d e v e l o p m e n t   o f   E S S - b a s e d   e l e c t r i c   p r o p u l si o n   sy st e m  f o r   a   c a t a ma r a n   U S V , ”   I E E E  Ac c e ss ,   v o l .   1 1 ,   p p .   6 6 8 9 5 – 6 6 9 0 9 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C E S S . 2 0 2 3 . 3 2 8 9 9 3 8 .   [ 1 0 ]   M .   I .   G r a i r i a   a n d   R .   To u f o u t i ,   “ I m p r o v e d   d r o o p   c o n t r o l l e r   f o r   d i s t r i b u t e d   g e n e r a t i o n   i n v e r t e r s  i n   i s l a n d e d   A C   m i c r o g r i d s, ”   P e ri o d i c a   Po l y t e c h n i c a   E l e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t e r  S c i e n c e ,   v o l .   6 8 ,   n o .   2 ,   p p .   1 3 5 – 1 4 8 ,   J a n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 1 1 / P P e e . 2 1 8 8 6 .   [ 1 1 ]   Y. - W .   L e e ,   J .   K i m ,   H .   Jeo n ,   S .   K i m,  a n d   H .   K i m,   “ R e g u l a t o r y   i mp r o v e me n t   o f   a   ma r i n e   e l e c t r i c   p r o p u l s i o n   sy st e m   b a sed   o n   a n   I E C   st a n d a r d   a n d   d o m e st i c – f o r e i g n   c l a s s i f i c a t i o n   r u l e s, ”   J o u rn a l   o f   M a r i n e   En g i n e e ri n g   &  T e c h n o l o g y ,   v o l .   2 4 ,   n o .   5 ,   p p .   3 9 4 – 4 0 4 ,   S e p .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 2 0 4 6 4 1 7 7 . 2 0 2 4 . 2 4 3 6 7 2 5 .   [ 1 2 ]   G .   S h a b b i r ,   A .   H a s a n ,   M .   Y a q o o b   J a v e d ,   K .   S h a h i d ,   a n d   T .   M u s sen b r o c k ,   “ R e v i e w   o f   D C   m i c r o g r i d   d e si g n ,   o p t i mi z a t i o n ,   a n d   c o n t r o l   f o r   t h e   r e si l i e n t   a n d   e f f i c i e n t   r e n e w a b l e   e n e r g y   i n t e g r a t i o n , ”   E n e rg i e s ,   v o l .   1 8 ,   n o .   2 3 ,   p .   6 3 6 4 ,   D e c .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 8 2 3 6 3 6 4 .   [ 1 3 ]   A .   A l f a r e s,  “ A c h i e v i n g   u n i n t e r r u p t e d   o p e r a t i o n   i n   h i g h - p o w e r   DC - D C   c o n v e r t e r s   w i t h   a d v a n c e d   c o n t r o l - b a sed   f a u l t   m a n a g e me n t , ”   En e rg i e s ,   v o l .   1 8 ,   n o .   2 0 ,   p .   5 4 2 4 ,   O c t .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 8 2 0 5 4 2 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.