<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="2.3" xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Robot. AI</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Robotics and AI</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Robot. AI</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2296-9144</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">1487844</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/frobt.2025.1487844</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Robotics and AI</subject>
<subj-group>
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Bat optimization of hybrid neural network-FOPID controllers for robust robot manipulator control</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Oleiwi et al.</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.3389/frobt.2025.1487844">10.3389/frobt.2025.1487844</ext-link>
</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Oleiwi</surname>
<given-names>Bashra Kadhim</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1">
<sup>1</sup>
</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/2744676/overview"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/conceptualization/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/methodology/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/resources/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/software/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/Writing - review &#x26; editing/"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Jasim</surname>
<given-names>Mohamed</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1">
<sup>1</sup>
</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/2725727/overview"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/conceptualization/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/investigation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/methodology/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/resources/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/Writing - review &#x26; editing/"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name>
<surname>Azar</surname>
<given-names>Ahmad Taher</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2">
<sup>2</sup>
</xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff3">
<sup>3</sup>
</xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001">&#x2a;</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/2646660/overview"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/conceptualization/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/investigation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/methodology/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/validation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/Writing - review &#x26; editing/"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Ahmed</surname>
<given-names>Saim</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2">
<sup>2</sup>
</xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff3">
<sup>3</sup>
</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/2917793/overview"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/investigation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/methodology/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/resources/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/validation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/visualization/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/Writing - review &#x26; editing/"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name>
<surname>Mahlous</surname>
<given-names>Ahmed Redha</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2">
<sup>2</sup>
</xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff3">
<sup>3</sup>
</xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001">&#x2a;</xref>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/investigation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/methodology/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/resources/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/validation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/visualization/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/Writing - review &#x26; editing/"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1">
<sup>1</sup>
<institution>Department of Control and System Engineering</institution>, <institution>University of Technology</institution>, <addr-line>Baghdad</addr-line>, <country>Iraq</country>
</aff>
<aff id="aff2">
<sup>2</sup>
<institution>College of Computer and Information Sciences</institution>, <institution>Prince Sultan University</institution>, <addr-line>Riyadh</addr-line>, <country>Saudi Arabia</country>
</aff>
<aff id="aff3">
<sup>3</sup>
<institution>Automated Systems and Computing Lab (ASCL)</institution>, <institution>Prince Sultan University</institution>, <addr-line>Riyadh</addr-line>, <country>Saudi Arabia</country>
</aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Edited by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/2619618/overview">Javier Moreno-Valenzuela</ext-link>, National Polytechnic Institute, Mexico</p>
</fn>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Reviewed by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/447084/overview">&#xd6;nder Tutsoy</ext-link>, Adana Science and Technology University, T&#xfc;rkiye</p>
<p>
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/574012/overview">Ying Feng</ext-link>, South China University of Technology, China</p>
<p>
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1983323/overview">Phuong Nam Dao</ext-link>, Hanoi University of Science and Technology, Vietnam</p>
</fn>
<corresp id="c001">&#x2a;Correspondence: Ahmad Taher Azar, <email>aazar@psu.edu.sa</email>; Ahmed Redha Mahlous, <email>armahlous@psu.edu.sa</email>
</corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>02</day>
<month>05</month>
<year>2025</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2025</year>
</pub-date>
<volume>12</volume>
<elocation-id>1487844</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>28</day>
<month>08</month>
<year>2024</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>28</day>
<month>02</month>
<year>2025</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#xa9; 2025 Oleiwi, Jasim, Azar, Ahmed and Mahlous.</copyright-statement>
<copyright-year>2025</copyright-year>
<copyright-holder>Oleiwi, Jasim, Azar, Ahmed and Mahlous</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p>
</license>
</permissions>
<abstract>
<p>The position and trajectory tracking control of rigid-link robot manipulators suffers from problems such as poor accuracy, unstable performance, and response caused by unidentified loads and outside disturbances. In this paper, three control structures have been proposed to control a multi-input, multi-output coupled nonlinear three-link rigid robot manipulator (3-LRRM) system and effectively solve the signal chattering in the control signal. To overcome these problems, three hybrid control structures based on combinations between the benefits of fractional order proportional-integral-derivative operations (FOPID) and the benefits of neural networks are proposed for a 3-LRRM. The first hybrid control scheme is a neural network- (NN) like fractional order proportional-integral plus an NN-like fractional order proportional derivative controller (NN-FOPIPD) and the second control scheme is an NN plus FOPID controller (NN &#x2b; FOPID). In contrast, the third control scheme is the Elman NN-like FOPID controller (ELNN-FOPID). The bat optimization algorithm (BOA) is applied to find the best parameter values of the proposed control scheme by minimizing the performance index of the integral time square error (ITSE). MATLAB software is used to carry out the simulation results. Using the simulation tests, the performance of the suggested controllers is compared without retraining the controller parameters. The robustness of the designed control schemes&#x2019; performance is assessed utilizing uncertainties in system parameters, outside disturbances, and initial position changes. The results show that the NN-FOPIPD structure demonstrated the best performance among the suggested controllers.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<kwd>trajectory tracking</kwd>
<kwd>neural network</kwd>
<kwd>neural network controller</kwd>
<kwd>PIPD controller</kwd>
<kwd>PID controller</kwd>
<kwd>FOPID controller</kwd>
<kwd>bat optimization algorithm</kwd>
<kwd>3-link rigid robotic manipulator</kwd>
</kwd-group>
<custom-meta-wrap>
<custom-meta>
<meta-name>section-at-acceptance</meta-name>
<meta-value>Robot Learning and Evolution</meta-value>
</custom-meta>
</custom-meta-wrap>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<title>1 Introduction</title>
<p>One of the most promising technologies is robots, which are extensively employed in numerous applications in industries like drilling, medical procedures (<xref ref-type="bibr" rid="B8">Chen et al., 2017</xref>), transportation (<xref ref-type="bibr" rid="B45">Wu et al., 2016</xref>), assembly (<xref ref-type="bibr" rid="B13">Fani et al., 2018</xref>), and manufacturing (<xref ref-type="bibr" rid="B36">Sadrfaridpour et al., 2016</xref>). The three main categories of robotic manipulator research are robot manipulator control, optimal trajectory planning for industrial manipulators (<xref ref-type="bibr" rid="B3">Ayten et al., 2016</xref>), and robotic system design (<xref ref-type="bibr" rid="B48">Zemiti et al., 2007</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B4">Ayten et al., 2017</xref>). Among these fields of study, robotic manipulator control plays an important and vital role in tracking a reliable and accurate path to the starting and finishing points of the work.</p>
<p>Robotic systems are time-varying nonlinear systems because of external disturbances, modeling uncertainties, and the nonlinear behavior of the system dynamics. Therefore, obtaining robotic systems that track specified paths successfully and accurately is challenging. Many sophisticated control techniques have been developed to overcome these undesirable uncertainties for various types of robotic systems (<xref ref-type="bibr" rid="B41">Tutsoy et al., 2023</xref>). These techniques include fractional-order control (<xref ref-type="bibr" rid="B43">Viola and Angel, 2015</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B9">Dhivakaran et al., 2022</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B19">Kaushik et al., 2024</xref>), H-infinity control (<xref ref-type="bibr" rid="B22">Makarov et al., 2016</xref>), adaptive control (<xref ref-type="bibr" rid="B14">Huang, 2016</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B40">Tutsoy et al., 2024</xref>), neural network control (<xref ref-type="bibr" rid="B39">Sun et al., 2017</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B32">Rajchakit et al., 2019</xref>), and sliding mode control (SMC) (<xref ref-type="bibr" rid="B11">Dumlu et al., 2017</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B7">Basci et al., 2017</xref>).</p>
<p>Using a fractional-order scheme, several methods have been integrated with other notable schemes to improve the performance. The fractional-order SMC (FOSMC) was proposed by <xref ref-type="bibr" rid="B10">Dumlu (2018)</xref> to illustrate a robotic manipulator&#x2019;s ability to track position practically. <xref ref-type="bibr" rid="B33">Ren et al. (2023)</xref> used a unique composite position predictive control method that combines disturbance preview and motion profile techniques to achieve accurate and smooth trajectory regulation. <xref ref-type="bibr" rid="B46">Xia et al. (2019)</xref> proposed a control strategy combining the modified terminal sliding mode with the double power reaching law to precisely and quickly track tasks of rigid robotic manipulators. Using fractional calculus, <xref ref-type="bibr" rid="B42">Ullah et al. (2015)</xref> proposed a new fuzzy FOSMC for a servo actuation system (). The results showed that the suggested method&#x2019;s tracking error is less than that of a traditional SMC. For the doubly fed induction generator, <xref ref-type="bibr" rid="B12">Ebrahimkhani (2016)</xref> developed an innovative, reliable FOSMC with a fractional-order estimator. The outcomes have validated the suggested controller&#x2019;s robustness and efficacy in dealing with the effects of changing disturbances and parameters. <xref ref-type="bibr" rid="B2">Andualem and Gebremichael (2020)</xref> suggested using a hyperbolic tangent function instead of a signum function in a fuzzy gain scheduling terminal SMC for controlling and tracking the UR5 robot manipulator.</p>
<p>Recently, several research papers have proposed control structures and hybrid controllers for a 2-LRRM that deals with the path-tracking problem. <xref ref-type="bibr" rid="B55">Kumar et al. (2019)</xref> suggested a self-regulated FOFPID controller with a backtracking search algorithm. <xref ref-type="bibr" rid="B23">Mohamed et al. (2023)</xref> suggested six control structures as a hybrid controller for a 2-LRRM that addresses the trajectory tracking problem by combining the advantages of PID controllers with integer and fractional orders, neural networks, and the Gorilla Forces Troops Optimization algorithm. Six neural network-based control structures with PID and fractional-order PID (FOPID) controllers were proposed by <xref ref-type="bibr" rid="B25">Mohamed et al. (2024)</xref> for operating a 2-LRRM for trajectory tracking. These controllers are referred to as NN &#x2b; PID, NN &#x2b; FOPID, recurrent neural network-like PID, set-point-weighted FOPID, set-point-weighted PID, and RNN-like FOPID. The parameters of the suggested controllers&#x2019; conditions, disturbances, and model uncertainties were modified using the Zebra Optimization algorithm. Three control structures for 3-LRRM were proposed by <xref ref-type="bibr" rid="B23">Mohamed et al. (2023)</xref> utilizing a neural network in conjunction with PID actions. The Coot Optimization algorithm is used to modify the parameters of the suggested controllers. Based on the social behavior of spider monkeys, Spider Monkey Optimization (SMO) is another optimization technique used to control robotic manipulators (<xref ref-type="bibr" rid="B50">Abualigah et al., 2024</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B51">Agrawal et al., 2023</xref>). The PID controller adjusts with SMO to find the best control parameters in the robotic manipulator in order to enhance the manipulator version (<xref ref-type="bibr" rid="B52">Agrawal et al., 2021</xref>). <xref ref-type="bibr" rid="B54">Wang et al. (2020)</xref> proposed an adaptive PID control algorithm for multi-degree-of-freedom (DOF) industrial robots, leveraging a fuzzy neural network framework to enhance trajectory tracking performance. Their research addresses the complexities inherent in industrial robot control systems, characterized by nonlinearity, time-varying dynamics, and strong coupling effects. By establishing a functional relationship between control error and reaching degree, the authors achieved self-adaptive adjustments of PID parameters, significantly improving control accuracy and stability compared to traditional PID methods. The effectiveness of their approach was validated through simulations and joint experiments using the ADAMS virtual simulation system, demonstrating superior performance in trajectory tracking tasks. In the study conducted by <xref ref-type="bibr" rid="B53">Sau (2020)</xref>, a comparative analysis of fractional order controllers was performed specifically for a three-link robotic manipulator system. The research highlights the significance of fractional order control strategies in enhancing the dynamic performance and stability of robotic systems. By employing fractional calculus, the study demonstrates that these controllers can provide improved tuning flexibility compared to traditional integer-order controllers. This flexibility allows for more precise adjustments to the system's response characteristics, which is crucial in applications requiring high precision and reliability.</p>
<p>It is evident that each of the methods discussed above has advantages and disadvantages in the majority of studies. They were employed at the expense of accuracy and time due to their complexity and time-consuming computations. Previous investigations indicated that most of the studies did not resolve the signal chattering in the control signal and addressed the suggested controllers separately. In this paper, three control structures have been proposed to control a multi-input, multi-output coupled, nonlinear 3-LRRM system and effectively solve the signal chattering in the control signal. It is well known that the FOPID controller is more robust and flexible than the conventional PID controller. On the other hand, the neural network has high flexibility in mapping complex data. Hence, a hybrid controller consisting of FOPID operations and a neural network will perform better than the FOPID controller alone.</p>
<p>The aim of this work is to design hybrid controllers combining the benefits of FOPID operations and the benefits of neural networks-based BOA for 3-LRRM by solving the nonlinear problems of compensating robot manipulator control with disturbances and uncertainties and achieving precise trajectory tracking.</p>
<p>This work&#x2019;s primary contributions are as follows:<list list-type="simple">
<list-item>
<p>1 Develop three structures of hybrid control based on combinations between the benefits of FOPID operations and the benefits of neural networks. These hybrid control structures are neural network-like FOPIPD controllers (NN-FOPIPDs), neural network plus FOPID controllers (NN &#x2b; FOPIDs), and Elman neural network-like FOPID controllers (ELNN-FOPIDs).</p>
</list-item>
<list-item>
<p>2 Apply the bat optimization algorithm (BOA) to determine the optimal parameters for each suggested controller in order to further improve the performance.</p>
</list-item>
<list-item>
<p>3 Conduct a comparative analysis among the suggested controllers concerning changing the starting conditions, outside disruptions, parameter uncertainty, and all combined effects.</p>
</list-item>
<list-item>
<p>4 A new objective function suggestion to fine-tune the suggested controller to generate the control signal with a minimum amount of chattering.</p>
</list-item>
</list>
</p>
<p>The remaining sections of this work are organized as follows: <xref ref-type="sec" rid="s2">Section 2</xref> explains the 3-LRRM&#x2019;s dynamical system. <xref ref-type="sec" rid="s3">Section 3</xref> illustrates the suggested controllers. <xref ref-type="sec" rid="s4">Section 4</xref> displays the BOA, and <xref ref-type="sec" rid="s5">Section 5</xref> displays the simulation&#x2019;s results. The robustness test is provided in <xref ref-type="sec" rid="s6">Section 6</xref>. The conclusion is given in <xref ref-type="sec" rid="s7">Section 7</xref>.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>2 System modeling formulation</title>
<p>A robotic manipulator is constructed of several links joined by joints at each end. Planar robotic manipulators can only move in one plane (<xref ref-type="bibr" rid="B1">Abdulameer and Mohamed, 2022</xref>). This research considers three rotating joints on a planar robotic manipulator, and it is assumed that each joint is actuated (<xref ref-type="bibr" rid="B55">Kumar et al., 2019</xref>). <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref> shows the 3-LRRM structure. The manipulator&#x2019;s dynamic motion equation is used to develop the fundamental control equations for robots. The torques produced by actuators in a robotic system cause the dynamic movement of the manipulator arms (<xref ref-type="bibr" rid="B31">Raafat and Raheem, 2017</xref>). The following is the dynamic model of a 3-LRRM.</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>FIGURE 1</label>
<caption>
<p>The 3-LRRM structure.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="frobt-12-1487844-g001.tif"/>
</fig>
<p>The 3-LRRM&#x2019;s dynamic model is defined by Lagrange dynamics (<xref ref-type="bibr" rid="B21">Lewis et al., 2004</xref>). <xref ref-type="disp-formula" rid="e1">Equations 1</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e6">6</xref> are the equations for the x and y positions of links 1, 2, and 3:<disp-formula id="e1">
<mml:math id="m1">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(1)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e2">
<mml:math id="m2">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e3">
<mml:math id="m3">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e4">
<mml:math id="m4">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2002;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e5">
<mml:math id="m5">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(5)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e6">
<mml:math id="m6">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2002;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Kinetic energy (<italic>KinE</italic>) is indicated in <xref ref-type="disp-formula" rid="e7">Equation 7</xref>:<disp-formula id="e7">
<mml:math id="m7">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">K</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(7)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf1">
<mml:math id="m8">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf2">
<mml:math id="m9">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf3">
<mml:math id="m10">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf4">
<mml:math id="m11">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf5">
<mml:math id="m12">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf6">
<mml:math id="m13">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the lengths and masses of the links. <inline-formula id="inf7">
<mml:math id="m14">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf8">
<mml:math id="m15">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf9">
<mml:math id="m16">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf10">
<mml:math id="m17">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf11">
<mml:math id="m18">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf12">
<mml:math id="m19">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represent the positions and velocities of the links, respectively. The velocities can be written as <xref ref-type="disp-formula" rid="e8">Equation 8</xref>.<disp-formula id="e8">
<mml:math id="m20">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">0.5</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mspace width="0.5em"/>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">0.5</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mspace width="0.5em"/>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">0.5</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(8)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The kinetic energy (<italic>KinE)</italic> is presented in <xref ref-type="disp-formula" rid="e9">Equation 9</xref>:<disp-formula id="e9">
<mml:math id="m21">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">K</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(9)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The potential energy (<inline-formula id="inf13">
<mml:math id="m22">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="e10">Equations 10</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e11">11</xref>:<disp-formula id="e10">
<mml:math id="m23">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">P</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">h</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(10)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf14">
<mml:math id="m24">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the acceleration and <inline-formula id="inf15">
<mml:math id="m25">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">h</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the height.<disp-formula id="e11">
<mml:math id="m26">
<mml:mtable class="align" columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">P</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right"/>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mspace width="0.17em"/>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
<label>(11)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Next, the Lagrangian (<italic>L</italic>) was determined using the Lagrange dynamic, as shown in <xref ref-type="disp-formula" rid="e12">Equation 12</xref>:<disp-formula id="e12">
<mml:math id="m27">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">K</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">P</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(12)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The Euler&#x2013;Lagrange equation is expressed by <xref ref-type="disp-formula" rid="e13">Equation 13</xref>:<disp-formula id="e13">
<mml:math id="m28">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">d</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x2202;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x2202;</mml:mi>
<mml:mover accent="true">
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x2202;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x2202;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(13)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf16">
<mml:math id="m29">
<mml:mrow>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the torque exerted on link <italic>i</italic>.</p>
<p>The basic principle dynamics of the manipulator are illustrated in <xref ref-type="disp-formula" rid="e14">Equations 14</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e24">24</xref> (<xref ref-type="bibr" rid="B21">Lewis et al., 2004</xref>):<disp-formula id="e14">
<mml:math id="m30">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#xa8;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">P</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">c</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(14)</label>
</disp-formula>where the inertia matrix is denoted by <inline-formula id="inf17">
<mml:math id="m31">
<mml:mrow>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>centrifugal</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>term</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
<inline-formula id="inf72">
<mml:math id="m162">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">P</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">c</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mspace width="0.17em"/>
<mml:mtext>Coriolis</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.17em"/>
<mml:mtext>term</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.17em"/>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.<disp-formula id="e15">
<mml:math id="m32">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">11</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">12</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">13</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">21</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">22</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">23</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">31</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">32</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">33</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(15)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e16">
<mml:math id="m33">
<mml:mtable class="align" columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right">
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">11</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right"/>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mspace width="0.17em"/>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right"/>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
<label>(16)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e17">
<mml:math id="m34">
<mml:mtable class="align" columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right">
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">12</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right"/>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
<label>(17)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e18">
<mml:math id="m35">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">13</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(18)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e19">
<mml:math id="m36">
<mml:mtable class="align" columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right">
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">21</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right"/>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right"/>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
<label>(19)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e20">
<mml:math id="m37">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">22</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(20)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e21">
<mml:math id="m38">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">23</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(21)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e22">
<mml:math id="m39">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">31</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(22)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e23">
<mml:math id="m40">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">32</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(23)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e24">
<mml:math id="m41">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">33</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(24)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The centrifugal term (<inline-formula id="inf18">
<mml:math id="m42">
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) is defined as illustrated in <xref ref-type="disp-formula" rid="e25">Equations 25</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e28">28</xref>:<disp-formula id="e25">
<mml:math id="m43">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">P</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">c</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">c</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">c</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">c</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(25)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e26">
<mml:math id="m44">
<mml:mtable class="align" columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right">
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">c</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right"/>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mspace width="0.17em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="0.17em"/>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
<label>(26)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e27">
<mml:math id="m45">
<mml:mtable class="align" columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right">
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">c</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right"/>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mspace width="0.17em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
<label>(27)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e28">
<mml:math id="m46">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">c</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(28)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The Coriolis term <inline-formula id="inf19">
<mml:math id="m47">
<mml:mrow>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is defined as presented in <xref ref-type="disp-formula" rid="e29">Equations 29</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e32">32</xref>:<disp-formula id="e29">
<mml:math id="m48">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(29)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e30">
<mml:math id="m49">
<mml:mtable class="align" columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right">
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right"/>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right"/>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
<label>(30)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e31">
<mml:math id="m50">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(31)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e32">
<mml:math id="m51">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">l</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">l</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(32)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The potential energy term, <inline-formula id="inf20">
<mml:math id="m52">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">G</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, is defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="e33">Equations 33</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e36">36</xref>:<disp-formula id="e33">
<mml:math id="m53">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">G</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">G</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">G</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">G</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(33)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e34">
<mml:math id="m54">
<mml:mtable class="align" columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right">
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">G</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right"/>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mspace width="0.17em"/>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
<label>(34)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e35">
<mml:math id="m55">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">G</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(35)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e36">
<mml:math id="m56">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">G</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(36)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Using forward kinematic (<xref ref-type="bibr" rid="B55">Kumar et al., 2019</xref>), the joint angles <inline-formula id="inf21">
<mml:math id="m57">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf22">
<mml:math id="m58">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>and&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> provide the coordinates for 3-LRRM&#x2019;s end effector, as indicated by <xref ref-type="disp-formula" rid="e37">Equations 37</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e38">38</xref>:</p>
<p>Regarding the reference trajectory,<disp-formula id="e37">
<mml:math id="m59">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(37)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e38">
<mml:math id="m60">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(38)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf23">
<mml:math id="m61">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf24">
<mml:math id="m62">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the desired trajectories.</p>
<p>
<xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref> (<xref ref-type="bibr" rid="B23">Mohamed et al., 2023</xref>) provides a detailed description of the robot parameter settings used in this work.</p>
<table-wrap id="T1" position="float">
<label>TABLE 1</label>
<caption>
<p>Nominal values of 3-LRRM parameters.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="center">Parameter name</th>
<th align="center">Nominal parameter value</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf25">
<mml:math id="m63">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="left">0.8 M</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf26">
<mml:math id="m64">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="left">0.4 M</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf27">
<mml:math id="m65">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="left">0.2 M</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf28">
<mml:math id="m66">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="left">0.1 Kg</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf29">
<mml:math id="m67">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="left">0.1 Kg</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf30">
<mml:math id="m68">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="left">0.1 Kg</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf31">
<mml:math id="m69">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="left">9.81 M/ <inline-formula id="inf32">
<mml:math id="m70">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">S</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
<sec id="s3">
<title>3 Proposed controller structures</title>
<p>Detailed information regarding the proposed hybrid neural network controllers&#x2019; structures is presented in this section. The closed-loop block diagram of the NN-like FOPID is given in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref>, where <inline-formula id="inf33">
<mml:math id="m71">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the desired position, <inline-formula id="inf34">
<mml:math id="m72">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">a</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the actual position, <inline-formula id="inf35">
<mml:math id="m73">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the error position, and <inline-formula id="inf36">
<mml:math id="m74">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the control signal.</p>
<fig id="F2" position="float">
<label>FIGURE 2</label>
<caption>
<p>Schematic diagram of combined NN with FOPID controller.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="frobt-12-1487844-g002.tif"/>
</fig>
<sec id="s3-1">
<title>3.1 Neural network-like FOPI and FOPD controller</title>
<p>The fundamental structure of the NN-FOPIPD controller is demonstrated in <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref>, where the variables <inline-formula id="inf37">
<mml:math id="m75">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3bb;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf38">
<mml:math id="m76">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are fractional values in the range of 0&#x2013;2.</p>
<fig id="F3" position="float">
<label>FIGURE 3</label>
<caption>
<p>Neural controller PIPD controller.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="frobt-12-1487844-g003.tif"/>
</fig>
<p>The difference between the desired position <inline-formula id="inf39">
<mml:math id="m77">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and actual position <inline-formula id="inf40">
<mml:math id="m78">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the <inline-formula id="inf41">
<mml:math id="m79">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> link is known as the error <inline-formula id="inf42">
<mml:math id="m80">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2002;</mml:mtext>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The equations describing the controller from the error signal <inline-formula id="inf43">
<mml:math id="m81">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to the control signal <inline-formula id="inf44">
<mml:math id="m82">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are shown below in <xref ref-type="disp-formula" rid="e39">Equations 39</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e48">48</xref>.</p>
<p>The single-processing element input layer is represented as <inline-formula id="inf45">
<mml:math id="m83">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>The first hidden layer has four processing elements: proportional operation <inline-formula id="inf46">
<mml:math id="m84">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, fractional integral operation I, proportional operation <inline-formula id="inf47">
<mml:math id="m85">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">P</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and fractional derivative operation D, as follows:<disp-formula id="e39">
<mml:math id="m86">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">P</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mspace width="0.5em"/>
<mml:mtext>or</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.5em"/>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">P</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(39)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e40">
<mml:math id="m87">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3bb;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mspace width="0.5em"/>
<mml:mtext>&#x2009;or&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.5em"/>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3bb;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(40)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e41">
<mml:math id="m88">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">P</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mspace width="0.5em"/>
<mml:mtext>&#x2009;or&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.5em"/>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">P</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(41)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e42">
<mml:math id="m89">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3bc;</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mspace width="0.5em"/>
<mml:mtext>&#x2009;or&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.5em"/>
<mml:mi mathvariant="bold">D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3bc;</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(42)</label>
</disp-formula>Where:<disp-formula id="e43">
<mml:math id="m90">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">N</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">N</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">N</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">N</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">4</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2002;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">21</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2002;</mml:mtext>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">34</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">43</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">44</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(43)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e44">
<mml:math id="m91">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">4</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">H</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">N</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">H</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">N</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">N</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">N</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">4</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">13</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">14</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">23</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">24</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">4</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">31</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">32</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">41</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">42</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">4</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(44)</label>
</disp-formula>Where:<disp-formula id="e45">
<mml:math id="m92">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">H</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn mathvariant="bold">4</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(45)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e46">
<mml:math id="m93">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">4</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">11</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">21</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">4</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">13</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">23</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">4</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">14</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">24</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(46)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e47">
<mml:math id="m94">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">31</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">41</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">42</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">33</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">43</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">34</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">44</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(47)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e48">
<mml:math id="m95">
<mml:mtable class="align" columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right">
<mml:mover accent="true">
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mover accent="true">
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right"/>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">O</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">4</mml:mn>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
<label>(48)</label>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="s3-2">
<title>3.2 Design of NN&#x002B;FOPID</title>
<p>This controller contains two parts, as shown in <xref ref-type="fig" rid="F4">Figure 4</xref>. The first part is the neural network; the input layer has three input elements, <inline-formula id="inf48">
<mml:math id="m96">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2002;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf49">
<mml:math id="m97">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> or A, B, and C elements. The second part of the controller is the FOPID controller with a filter; both are merged and connected with the system in cascade.</p>
<fig id="F4" position="float">
<label>FIGURE 4</label>
<caption>
<p>Neural network plus FOPID controller.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="frobt-12-1487844-g004.tif"/>
</fig>
<p>The equations describing the controller from the error signal <inline-formula id="inf50">
<mml:math id="m98">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to control signal <inline-formula id="inf51">
<mml:math id="m99">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are shown below in <xref ref-type="disp-formula" rid="e49">Equations 49</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e62">62</xref>.</p>
<p>Where:<disp-formula id="e49">
<mml:math id="m100">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>23</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(49)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The first hidden layer&#x2019;s output is defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="e50">Equation 50</xref>:<disp-formula id="e50">
<mml:math id="m101">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(50)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e51">
<mml:math id="m102">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2002;</mml:mtext>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2002;</mml:mtext>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>23</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(51)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The second hidden layer&#x2019;s output is indicated in <xref ref-type="disp-formula" rid="e52">Equation 52</xref>:<disp-formula id="e52">
<mml:math id="m103">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(52)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>As can be noticed in <xref ref-type="disp-formula" rid="e52">Equation 52</xref>, the activation function is a sigmoid.<disp-formula id="e53">
<mml:math id="m104">
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(53)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>
<xref ref-type="disp-formula" rid="e54">Equation 54</xref> displays the output of the third and last hidden layer.<disp-formula id="e54">
<mml:math id="m105">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>23</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(54)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The three FOPID control operations are displayed in <xref ref-type="disp-formula" rid="e55">Equations 55</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e61">61</xref>.<disp-formula id="e55">
<mml:math id="m106">
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mtext>&#x2009;or&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(55)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e56">
<mml:math id="m107">
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3bb;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2002;or&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3bb;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(56)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e57">
<mml:math id="m108">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x2009;The&#x2009;filter&#x2009;of&#x2009;derivative</mml:mtext>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(57)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e58">
<mml:math id="m109">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;or&#x2002;</mml:mtext>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(58)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e59">
<mml:math id="m110">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(59)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e60">
<mml:math id="m111">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(60)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e61">
<mml:math id="m112">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(61)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>
<xref ref-type="disp-formula" rid="e62">Equation 62</xref> illustrates the control signal equation.<disp-formula id="e62">
<mml:math id="m113">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(62)</label>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="s3-3">
<title>3.3 Design of the Elman NN-FOPID</title>
<p>The Elman neural network FOPID controller&#x2019;s structural layout is depicted in <xref ref-type="fig" rid="F5">Figure 5</xref>.</p>
<fig id="F5" position="float">
<label>FIGURE 5</label>
<caption>
<p>The structure of the Elman neural network-like FOPID controller.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="frobt-12-1487844-g005.tif"/>
</fig>
<p>The difference between a required position <inline-formula id="inf52">
<mml:math id="m114">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and an actual position <inline-formula id="inf53">
<mml:math id="m115">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the <inline-formula id="inf54">
<mml:math id="m116">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> link is known as the error <inline-formula id="inf55">
<mml:math id="m117">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The equations describing the controller from the error signal <inline-formula id="inf56">
<mml:math id="m118">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to control signal <inline-formula id="inf57">
<mml:math id="m119">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are shown below in <xref ref-type="disp-formula" rid="e63">Equations 63</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e72">72</xref>.</p>
<p>The representation of the input layer with a single input element is <inline-formula id="inf58">
<mml:math id="m120">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>The first hidden layer has three processing elements (proportional operation P, integral operation I, and derivative operation D); the input to each node is the error <inline-formula id="inf59">
<mml:math id="m121">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> multiplied by a certain gain, while the activation functions represent one of the operations P, I, and D, and the output of each node is the result of its operation as described in <xref ref-type="disp-formula" rid="e63">Equations 63</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e65">65</xref>:<disp-formula id="e63">
<mml:math id="m122">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mtext>&#x2009;or&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(63)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e64">
<mml:math id="m123">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3bb;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mtext>&#x2009;or&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3bb;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(64)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e65">
<mml:math id="m124">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3bc;</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mtext>&#x2009;or&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3bc;</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(65)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e66">
<mml:math id="m125">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2002;</mml:mtext>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2002;</mml:mtext>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>23</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(66)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>and<disp-formula id="e67">
<mml:math id="m126">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(67)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The second hidden layer&#x2019;s output is indicated in <xref ref-type="disp-formula" rid="e68">Equation 68</xref>:<disp-formula id="e68">
<mml:math id="m127">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2002;</mml:mtext>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2002;</mml:mtext>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>23</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(68)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>According to <xref ref-type="disp-formula" rid="e69">Equation 69</xref>, the activation function is a sigmoid function.<disp-formula id="e69">
<mml:math id="m128">
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(69)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e70">
<mml:math id="m129">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(70)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The output of the third hidden layer is displayed in <xref ref-type="disp-formula" rid="e71">Equation 71</xref>:<disp-formula id="e71">
<mml:math id="m130">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2002;</mml:mtext>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2002;</mml:mtext>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>23</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2002;</mml:mtext>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2002;</mml:mtext>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>23</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(71)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The output layer consists of a single node, as shown in <xref ref-type="disp-formula" rid="e72">Equation 72</xref>:<disp-formula id="e72">
<mml:math id="m131">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(72)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf60">
<mml:math id="m132">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>and&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> all are design parameters.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s4">
<title>4 Bat optimization algorithm</title>
<p>This algorithm is inspired by the diverse emission rates and pulse intensities displayed by microbats during echolocation (<xref ref-type="bibr" rid="B47">Yang and He, 2013</xref>). Three primary rules can be used to explain the bat optimization algorithm: The first rule is to use the echolocation phenomenon to find the best distance to the food. According to the second rule, the bats fly at random with a fixed frequency and velocity at a particular search space location. However, the bats&#x2019; loudness and wavelength can vary based on their overall distance from their current location and the distance from the food. Lastly, the bat algorithm&#x2019;s third rule is to linearly reduce the bat loudness factor&#x2019;s behavior (<xref ref-type="bibr" rid="B30">Nor&#x2019;Azlan et al., 2018</xref>). The following is the BOA procedure (<xref ref-type="bibr" rid="B37">Sambariya and Paliwal, 2016</xref>):</p>
<p>
<statement content-type="step" id="Step_1">
<label>Step 1</label>
<p>Set initial values of the algorithm, including the issue&#x2019;s dimension (<italic>dim</italic>), the highest value of iterations (<italic>Iter</italic>), the size of the population (<italic>N</italic>), and the minimum and maximum frequencies (<italic>F</italic>
<sub>min</sub> and <italic>F</italic>
<sub>
<italic>max</italic>
</sub>), respectively. Additional variables are the bats&#x2019; initial velocity (<italic>v</italic>), their loudness (<italic>A</italic>
<sub>
<italic>l</italic>
</sub>), their pulse emission rate (<italic>&#x3a5;</italic>), and their initial pulse emission rate (<italic>ro</italic>).</p>
</statement>
</p>
<p>
<statement content-type="step" id="Step_2">
<label>Step 2</label>
<p>
<xref ref-type="disp-formula" rid="e73">Equation 73</xref> can be used to generate a random initial population of bats, which is a feasible solution for each bat position.<disp-formula id="e73">
<mml:math id="m133">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">l</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mspace width="0.17em"/>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">a</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">d</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">l</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(73)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The dimensions&#x2019; upper and lower bounds, <italic>j</italic>, are represented by <inline-formula id="inf61">
<mml:math id="m134">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>l</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf62">
<mml:math id="m135">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, respectively, and <italic>i</italic> &#x3d; 1, &#x2026;, <italic>N</italic>, <italic>j</italic> &#x3d; 1, &#x2026;, <italic>dim</italic>,</p>
</statement>
</p>
<p>
<statement content-type="step" id="Step_3">
<label>Step 3</label>
<p>Calculate the cost function (<italic>MSE</italic>) for every bat using <xref ref-type="disp-formula" rid="e74">Equation 74</xref>, and save the results in the cost vector.<disp-formula id="e74">
<mml:math id="m136">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">S</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">N</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(74)</label>
</disp-formula>where the desired signal is represented by <italic>R</italic> and the signal produced by Y.</p>
</statement>
</p>
<p>
<statement content-type="step" id="Step_4">
<label>Step 4</label>
<p>Determine the bat with the smallest (<italic>MSE</italic>) value as the (<italic>F</italic>
<sub>min</sub>) among all bats in the vector is the best bat position (<italic>x</italic>&#x2217;).</p>
</statement>
</p>
<p>
<statement content-type="step" id="Step_5">
<label>Step 5</label>
<p>As indicated in <xref ref-type="disp-formula" rid="e75">Equations 75</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e77">77</xref>, update the <italic>it</italic>&#x2122; bat&#x2019;s frequency, velocity, and position.<disp-formula id="e75">
<mml:math id="m137">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">min</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">max</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">min</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mspace width="0.17em"/>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">a</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">d</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(75)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e76">
<mml:math id="m138">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(76)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e77">
<mml:math id="m139">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(77)</label>
</disp-formula>where <italic>ii</italic> &#x3d; 1, &#x2026;, <italic>Iter</italic>.</p>
</statement>
</p>
<p>
<statement content-type="step" id="Step_6">
<label>Step 6</label>
<p>When a random number is less than the <italic>ith</italic> bat&#x2019;s pulse emission rate (<italic>&#x3a5;i</italic>), a local search is conducted. A new solution is generated using a random walk for the bat in position <italic>i</italic> to improve the diversity of possible solutions, as indicated in <xref ref-type="disp-formula" rid="e78">Equation 78</xref>.<disp-formula id="e78">
<mml:math id="m140">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3f5;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="&#x2329;" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(78)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>At the <italic>ii</italic> iteration, the total bats&#x2019; average noise level is represented by <inline-formula id="inf63">
<mml:math id="m141">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <italic>&#x3f5;</italic> is a scaling factor that is generated at random within the range [&#x2212;1, 1].</p>
</statement>
</p>
<p>
<statement content-type="step" id="Step_7">
<label>Step 7</label>
<p>Utilizing <xref ref-type="disp-formula" rid="e74">Equation 74</xref>, determine the cost function value (<italic>MSEi</italic>) for the <italic>i</italic>th bat and enter the result in the variable.</p>
</statement>
</p>
<p>
<statement content-type="step" id="Step_8">
<label>Step 8</label>
<p>If the <italic>i</italic>th bat&#x2019;s loudness (<inline-formula id="inf64">
<mml:math id="m142">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) is greater than a randomly generated number, its updated value of the objective or cost function is less than its previous value. Subsequently, the loudness, pulse rate, and updated cost function are computed, as shown in <xref ref-type="disp-formula" rid="e79">Equations 79</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e81">81</xref>, respectively.<disp-formula id="e79">
<mml:math id="m143">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(79)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e80">
<mml:math id="m144">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">l</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">l</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(80)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e81">
<mml:math id="m145">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3a5;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">o</mml:mi>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>1</mml:mo>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x2013;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">exp</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2010;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(81)</label>
</disp-formula>where [0, 1] is the range of constants <italic>&#x3b1;</italic> and <italic>&#x3b2;</italic>.</p>
</statement>
</p>
<p>
<statement content-type="step" id="Step_9">
<label>Step 9</label>
<p>Using <xref ref-type="disp-formula" rid="e82">Equations 82</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e83">83</xref>, the minimum frequency (<italic>F</italic>
<sub>min</sub>) and best bat position (<italic>x</italic>&#x2217;) for the <italic>i</italic>th bat can be updated if its cost <italic>CostNi</italic> is smaller than <italic>F</italic>
<sub>min</sub>.<disp-formula id="e82">
<mml:math id="m146">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(82)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e83">
<mml:math id="m147">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">min</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">c</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">N</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(83)</label>
</disp-formula>
</p>
</statement>
</p>
<p>
<statement content-type="step" id="Step_10">
<label>Step 10</label>
<p>Proceed to Step 11 if the maximum number of bats (<italic>N</italic>) has been attained. If not, proceed to Step 5.</p>
</statement>
</p>
<p>
<statement content-type="step" id="Step_11">
<label>Step 11</label>
<p>End the procedure if the largest number of iterations (<italic>Iter</italic>) has been achieved. If not, repeat steps 5 through 11.</p>
</statement>
</p>
</sec>
<sec id="s5">
<title>5 Simulation results</title>
<p>The trajectory tracking performance of the 3-LRRM nominal model with the proposed controllers is shown below. The proposed controllers for the 3-LRRM tracking problem are implemented using the MATLAB code. The torque limits for each link are set at (&#x2212;200 to 200) N-m, the simulation period is taken 10 s, and the simulation&#x2019;s step size is 1 msec. Moreover, the 11th-order Oustaloup&#x2019;s approximation (N &#x3d; 5), having a range of frequencies of (0.001, 1000) rad/s, is used in the fraction operator design. Each link&#x2019;s controller is tuned via its parameters to track the required link. The overall performance goodness of all links will determine to what extent the accuracy of the manipulator end effector can maintain the required path. The basic objective for each link controller is to follow the desired path for this link with reduced error and match the desired path more quickly. In this work, the sum of ITSE for each link is used as the classical objective function in tuning all proposed controllers. The objective function is stated in <xref ref-type="disp-formula" rid="e84">Equation 84</xref>:<disp-formula id="e84">
<mml:math id="m148">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">min</mml:mi>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">J</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>&#x2009;(84)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The suggested controllers&#x2019; parameters are adjusted using the BOA algorithm in order to minimize the ITSE for each link. The controller is assessed according to the total tracking error ITSE for the three links between the reference paths and the calculated paths. Two initial positions (&#x2212;0.15, &#x2212;0.85, &#x2212;1.15), (0.15, &#x2212;0.55, &#x2212;0.85) rad for Phi-1, Phi-2, and Phi-3, respectively, are taken into consideration in simulation to strengthen the training process for all suggested controllers. The fitness of a candidate solution is determined by adding the ITSE from these two executions. The BOA algorithm setting is a population size of 200, and the maximum value of iterations is 1500. Each suggested controller&#x2019;s performance is assessed using ITSE computation. The controller that produces the lowest amount of ITSE is the best. Before discussing the outcomes of each suggested controller, we observed through numerous tests that the resulting control signal was typically highly chattering and inapplicable. This indicates that the design is unreliable and that the controller generates a control signal that the actuator cannot apply. In fact, neural networks have a high capability to map complicated underlying data structures, which is one of their key advantages. This capability produces the most complex high-frequency control signals in neural network controller design (i.e., chattering phenomenon). A chattering signal is actually impractical to use. Consequently, to solve this issue, the objective function is changed as follows:</p>
<p>The classical objective function is to minimize the ITSE, as expressed <xref ref-type="disp-formula" rid="e85">Equations 85</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e86">86</xref>:<disp-formula id="e85">
<mml:math id="m149">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(85)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e86">
<mml:math id="m150">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">min</mml:mi>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">J</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(86)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The new objective function is as follows as presented in <xref ref-type="disp-formula" rid="e87">Equation 87</xref>:<disp-formula id="e87">
<mml:math id="m151">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">min</mml:mi>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">J</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">o</mml:mi>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(87)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>
<inline-formula id="inf65">
<mml:math id="m152">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is a small number chosen as <inline-formula id="inf66">
<mml:math id="m153">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
<p>
<inline-formula id="inf67">
<mml:math id="m154">
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is a count of sign alterations in the control signal&#x2019;s slope.</p>
<p>In the competition between the candidate solutions, this modified objective function will eliminate the solution that exhibits a high chattering control signal.</p>
<p>The desired trajectories <inline-formula id="inf68">
<mml:math id="m155">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> <inline-formula id="inf69">
<mml:math id="m156">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf70">
<mml:math id="m157">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for link 1, link 2, and link 3 are provided in <xref ref-type="disp-formula" rid="e88">Equations 88</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e90">90</xref>, respectively:<disp-formula id="e88">
<mml:math id="m158">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">sin</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">0.2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(88)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e89">
<mml:math id="m159">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2002;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">0.2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(89)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e90">
<mml:math id="m160">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2002;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">sin</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">0.2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(90)</label>
</disp-formula>where the initial condition for <inline-formula id="inf71">
<mml:math id="m161">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>0.7</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> rad, and <italic>x</italic> (0) &#x3d; 1.0769, <italic>y</italic> (0) &#x3d; &#x2212;0.4580 m.</p>
<p>Now, all of the nominal model and simulation data are available. First, to minimize the ITSE, we use the BOA to tune all the parameters of each proposed controller when using nominal model parameters. Because of the stochastic nature of the BOA, ten simulation runs were performed to get the best results for each controller simulation. <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref> displays the performance index ITSE value for each suggested controller when a nominal plant is applied with two initial positions. <xref ref-type="table" rid="T3">Table 3</xref> lists the features of each link&#x2019;s control for all proposed controllers: settling time, rise time, maximum overshoot, and ITSE value when using the initial positions of 0.15 rad, &#x2212;0.55 rad, and &#x2212;0.85 rad. <xref ref-type="fig" rid="F6">Figure 6</xref> displays the trajectory tracking for each link of the proposed controller and its control signal, as well as end-effector x-y plots. <xref ref-type="fig" rid="F6">Figures 6A&#x2013;C</xref> show the desired and actual values for Phi-1, Phi-2, and Phi-3, respectively. <xref ref-type="fig" rid="F6">Figures 6D,E</xref> show their control signals for Torque-1, Torque-2, and Torque-3, respectively, as well as the desired and actual path of the end effector in <xref ref-type="fig" rid="F6">Figure 6G</xref>.</p>
<table-wrap id="T2" position="float">
<label>TABLE 2</label>
<caption>
<p>ITSE and each control&#x2019;s sign change at two initial positions (0.15, &#x2212;0.55, &#x2212;0.85) rad and (&#x2212;0.15, &#x2212;0.85, &#x2212;1.15) rad when the nominal plant is applied.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="center">Type of controller</th>
<th align="center">ITSE</th>
<th align="center">Number of slope sign<break/>Change in all control signals</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="center">NN-FOPIPD</td>
<td align="center">
<bold>2.49695 &#xd7; 10</bold>
<sup>
<bold>&#x2212;5</bold>
</sup>
</td>
<td align="center">
<bold>78</bold>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">NN &#x2b; FOPID</td>
<td align="center">
<bold>4.31033 &#xd7; 10</bold>
<sup>
<bold>&#x2212;5</bold>
</sup>
</td>
<td align="center">
<bold>64</bold>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">ELNN-FOPID</td>
<td align="left">
<bold>8.09808 &#xd7; 10</bold>
<sup>
<bold>&#x2212;5</bold>
</sup>
</td>
<td align="center">
<bold>164</bold>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="T3" position="float">
<label>TABLE 3</label>
<caption>
<p>Specifications of the controller for each link when using a nominal system with starting positions (x1 &#x3d; 0.15 rad, x2 &#x3d; &#x2212;0.55 rad, and x3 &#x3d; &#x2212;0.85 rad).</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left">Controller<break/>Type</th>
<th align="left">No of link</th>
<th align="left">Rise<break/>Time</th>
<th align="left">Settling<break/>Time</th>
<th align="left">Overshoot<break/>%</th>
<th align="left">ITSE<break/>&#xd7;10<sup>&#x2212;5</sup>
</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td rowspan="3" align="left">NN-FOPIPD</td>
<td align="left">L1</td>
<td align="left">
<bold>0.040</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>0.060</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>5.778</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>0.34448</bold>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">L2</td>
<td align="left">
<bold>0.084</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>0.084</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>0.0014</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>0.41969</bold>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">L3</td>
<td align="left">
<bold>0.039</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>0.106</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>8.1747</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>0.42887</bold>
</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="3" align="left">NN &#x2b; FOPID</td>
<td align="left">L1</td>
<td align="left">
<bold>0.039</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>0.457</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>32.889</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>1.50855</bold>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">L2</td>
<td align="left">
<bold>0.026</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>0.371</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>39.995</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>1.06976</bold>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">L3</td>
<td align="left">
<bold>0.026</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>0.093</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>18.209</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>0.24544</bold>
</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="3" align="left">ELNN-FOPID</td>
<td align="left">L1</td>
<td align="left">
<bold>0.052</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>0.219</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>21.086</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>0.93473</bold>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">L2</td>
<td align="left">
<bold>0.046</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>0.229</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>25.885</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>1.15868</bold>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">L3</td>
<td align="left">
<bold>0.053</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>0.366</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>21.697</bold>
</td>
<td align="left">
<bold>1.49175</bold>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<fig id="F6" position="float">
<label>FIGURE 6</label>
<caption>
<p>The desired and actual values for <bold>(a)</bold> Phi-1, <bold>(b)</bold> Phi-2, and <bold>(c)</bold> Phi-3. The control signals for <bold>(d)</bold> Control torque-1, <bold>(e)</bold> Control torque-2, <bold>(f)</bold> Control torque-3, and <bold>(g)</bold> the desired and actual end-effector paths.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="frobt-12-1487844-g006.tif"/>
</fig>
<p>From these results, it can be seen that the NN-FOPIPD controller structure gave smoother and faster convergence to the reference trajectory. In addition, the NN-FOPIPD gave the smallest overshoot, shortest settling time, and a closer trajectory to the reference trajectory with the lowest values of ITSE compared with the other controllers. The ELNN-FOPID controller yielded a value that was marginally higher than the NN-FOPIPD controller and relatively close to the NN-FOPIPD performance. The NN &#x2b; FOPID controller has the lowest performance for each suggested controller. The NN-FOPIPD controller performs the best.</p>
</sec>
<sec id="s6">
<title>6 Robustness tests</title>
<p>In this section, each suggested controller&#x2019;s ability, efficiency, and robustness will be demonstrated by evaluating its robustness without changing its parameters.</p>
<sec id="s6-1">
<title>6.1 Change initial position</title>
<p>The robustness of the proposed controllers can be evaluated by altering the starting positions to (0.2, &#x2212;0.5, and 0.8) rad for Phi-1, Phi-2, and Phi-3, respectively. In <xref ref-type="fig" rid="F7">Figure 7</xref>, the trajectory of the 3-LRRM end effector is depicted when the initial positions of all links are changed, in addition to tracking Phi-1, Phi-2, and Phi-3 trajectories. The ITSE of the proposed control schemes is given in <xref ref-type="table" rid="T4">Table 4</xref>.</p>
<fig id="F7" position="float">
<label>FIGURE 7</label>
<caption>
<p>The desired and actual trajectories for <bold>(a)</bold> Phi-1, <bold>(b)</bold> Phi-2, and <bold>(c)</bold> Phi-3, respectively, and the <bold>(d)</bold> desired and actual end-effector paths when the initial positions of the links are (0.2, &#x2212;0.5, &#x2212;0.8) rad, respectively.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="frobt-12-1487844-g007.tif"/>
</fig>
<table-wrap id="T4" position="float">
<label>TABLE 4</label>
<caption>
<p>ITSEs of the proposed schemes when the links&#x2019; initial values are (0.2, &#x2212;0.5, &#x2212;0.8) rad.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="center">Controller</th>
<th align="center">ITSE</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="center">NN-FOPIPD</td>
<td align="center">
<bold>3.430154 &#xd7; 10</bold>
<sup>
<bold>&#x2212;5</bold>
</sup>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">NN &#x2b; FOPID</td>
<td align="center">
<bold>110.2063 &#xd7; 10</bold>
<sup>
<bold>&#x2212;5</bold>
</sup>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">ELNN-FOPID</td>
<td align="center">
<bold>8.278723 &#xd7; 10</bold>
<sup>
<bold>&#x2212;5</bold>
</sup>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>As can be observed, the NN-FOPIPD controller has the smallest ITSE value, fastest response, and least settling time. Consequently, when Phi-1, Phi-2, and Phi-3&#x2019;s starting positions are changed, the NN-FOPIPD controller performs better than the other suggested controllers.</p>
</sec>
<sec id="s6-2">
<title>6.2 Disturbance addition</title>
<p>The capability of disturbance rejection for each suggested controller has been analyzed. This test is implemented after including disturbance term sin (100t) N-m for the duration of 2&#x2013;6 s in the controller output of each link. In this test, the starting position is taken to be (0, &#x2212;0.7, &#x2212;1) rad. <xref ref-type="table" rid="T5">Table 5</xref> displays the achieved ITSE results for each proposed controller. <xref ref-type="fig" rid="F8">Figure 8</xref> shows how the actual trajectory of the 3-LRRM end effector tracks the desired trajectory; in addition, it shows the trajectory tracking of Phi-1, Phi-2, and Phi-3 when the external disturbance is considered is sin (100t) N-m in each link.</p>
<table-wrap id="T5" position="float">
<label>TABLE 5</label>
<caption>
<p>ITSE of the proposed scheme with starting conditions of 0 rad, &#x2212;0.7 rad, and 1 rad, and disturbances added to all control signals in the period 2&#x2013;6 s sin (100t).</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="center">Control scheme</th>
<th align="center">ITSE</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="center">NN-FOPIPD</td>
<td align="center">
<bold>0.062988</bold>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">NN &#x2b; FOPID</td>
<td align="center">
<bold>0.065961</bold>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">ELNN-FOPID</td>
<td align="center">
<bold>0.050069</bold>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<fig id="F8" position="float">
<label>FIGURE 8</label>
<caption>
<p>The desired and actual trajectories for <bold>(a)</bold> Phi-1, <bold>(b)</bold> Phi-2, and <bold>(c)</bold> Phi-3, respectively, and the <bold>(d)</bold> desired and calculated paths of the end effector when applying the external disturbance sin (100t) N-M to all link controllers while the starting position is (0, &#x2212;0.7, &#x2212;1) rad.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="frobt-12-1487844-g008.tif"/>
</fig>
<p>The results clearly show that the suggested NN-FOPIPD and ELNN-FOPID controllers perform nearly equally well. However, the ELNN-FOPID gives the lowest value of ITSE and a slightly better performance than the NN-FOPIPD. The NN &#x2b; FOPID controller gives a worse performance. Therefore, the ELNN-FOPID outperforms the other proposed controllers for disturbance rejection.</p>
</sec>
<sec id="s6-3">
<title>6.3 Parameter variations</title>
<p>In industry, a manipulator&#x2019;s main job is picking and placing different components with varying weights utilizing its end effector. In order to conduct this test, link 3&#x2019;s masses will be increased by 10%, and the starting position (0.0, &#x2212;0.7, &#x2212;1) rad will be used. This test explores the proposed controller&#x2019;s performance when parameter variation occurs in the system. <xref ref-type="table" rid="T6">Table 6</xref> lists the calculated ITSEs for each suggested controller. The desired and actual trajectory tracking of Phi-1, Phi-2, and Phi-3 in relation to changing the weights for all controllers is displayed in <xref ref-type="fig" rid="F9">Figure 9</xref>.</p>
<table-wrap id="T6" position="float">
<label>TABLE 6</label>
<caption>
<p>The ITSE values for the proposed controllers when the mass of Link-3 is increased by 10% and the initial position is (0.0, &#x2212;0.7, 1) rad.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="center">Proposed schemes</th>
<th align="center">ITSE</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="center">NN-FOPIPD</td>
<td align="center">
<bold>0.00099 &#xd7; 10</bold>
<sup>
<bold>&#x2212;5</bold>
</sup>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">NN &#x2b; FOPID</td>
<td align="left">
<bold>0.30056 &#xd7; 10</bold>
<sup>
<bold>&#x2212;5</bold>
</sup>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">ELNN-FOPID</td>
<td align="left">
<bold>0.00179 &#xd7; 10</bold>
<sup>
<bold>&#x2212;5</bold>
</sup>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<fig id="F9" position="float">
<label>FIGURE 9</label>
<caption>
<p>
<bold>(a)</bold> The desired and calculated Phi-1, <bold>(b)</bold> Phi-2, <bold>(c)</bold> Phi-3, and <bold>(d)</bold> the desired and calculated paths of the end effector when 10% is added to the mass of link3 with starting positions for all links are (0, &#x2212;0.7, &#x2212;1) rad.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="frobt-12-1487844-g009.tif"/>
</fig>
<p>Based on the findings, the ITSE for the NN-FOPIPD controller is the lowest value among other controllers when parameter variation occurs. However, the NN-FOPIPD gave a fast response that was closest to the required trajectory for Phi-1, Phi-2, and Phi-3 when compared to other proposed controllers. Conversely, the highest (and worst) ITSE value was caused by applying the NN &#x2b; FOPID controller.</p>
</sec>
<sec id="s6-4">
<title>6.4 All previous tests combined</title>
<p>The efficiency of the suggested controllers is determined by combining all the effects on the control system. In this crucial test, all the proposed controllers are simultaneously subjected to the following effects: altering the initial position, adding a disturbance, and changing the parameters of the system model. <xref ref-type="table" rid="T7">Table 7</xref> contains a list of the obtained ITSE values. <xref ref-type="fig" rid="F10">Figure 10</xref> shows the desired and actual Phi-1, Phi-2, and Phi-3 trajectories and the end-effector trajectories when the system is subjected to the above effects.</p>
<table-wrap id="T7" position="float">
<label>TABLE 7</label>
<caption>
<p>The values of ITSE for all controllers when utilizing the initial position (0.2, &#x2212;0.5, and &#x2212;0.8) rad, adding external disturbance term sin (100t)&#x2a;(1, 1, 1), and changing the third link mass by 10% simultaneously.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="center">Control scheme</th>
<th align="center">ITSE</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="center">NN-FOPIPD</td>
<td align="left">
<bold>0.0630227</bold>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">NN &#x2b; FOPID</td>
<td align="left">
<bold>0.066909</bold>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">ELNN-FOPID</td>
<td align="left">
<bold>0.050358</bold>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<fig id="F10" position="float">
<label>FIGURE 10</label>
<caption>
<p>Desired and actual trajectories <bold>(a)</bold> Phi-1, <bold>(b)</bold> Phi-2, <bold>(c)</bold> Phi-3 as well as the corresponding control signals, <bold>(d)</bold> Control torque-1, <bold>(e)</bold> Control torque-2, <bold>(f)</bold> Control torque-3, and <bold>(g)</bold> actual path traced by the end effector when using starting position (0.2, &#x2212;0.5, &#x2212;0.8) rad, adding disturbance [sin (100t)] N-M for all links, and a 10% increase in link 3&#x2019;s mass.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="frobt-12-1487844-g010.tif"/>
</fig>
<p>Of the proposed controllers, the ELNN-FOPID has the lowest ITSE value even after changing the model parameters, adding a disturbance, and shifting the starting positions. The ELNN-FOPID controller demonstrates the fastest response, shortest settling times, closeness-to-required trajectories, and lowest energy consumption, as demonstrated by its Phi-1, Phi-2, and Phi-3 trajectories. The NN-FOPIPD controller comes in second order in performance and accuracy. On the other hand, the NN &#x2b; FOPID controller has the worst performance because of its maximum settling time and highest ITSE value. We can conclude that the ELNN-FOPID controller is the best and outperforms in all states.</p>
</sec>
</sec>
<sec sec-type="conclusion" id="s7">
<title>7 Conclusion</title>
<p>A robotic manipulator&#x2019;s performance is negatively affected by parameter uncertainty and outside disturbances because it is a highly coupled, complex, nonlinear, and multi-input multi-output system. Consequently, the controllers designed for these systems must be able to handle their complexity. The goal of this work is to solve the nonlinear problems of compensating robot manipulator control with disturbances and uncertainties and achieving precise position by designing hybrid controllers that combine the advantages of neural network-based BOA and a PID controller utilizing BOA for 3-LRRM. The parameters of these controllers are adjusted in accordance with the definition of the objective function as the ITSE. All suggested controllers are for reference trajectory tracking when all effects are present, like altering initial positions, adding disturbance, and model parameter uncertainty. The simulation&#x2019;s outcomes showed that the suggested NN-FOPIPD controller is most effective for tracking trajectories, rejecting disturbances, adjusting parameters, and having the lowest performance index ITSE value. In other words, the NN-FOPIPD controller exhibits superior tracking, stability, and robustness compared to the other suggested controllers. Future work and extension of the research idea can address the following reference ideas: <xref ref-type="bibr" rid="B28">Nam Dao et al. (2024)</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B27">Nam Dao et al. (2025)</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B20">K&#xf6;hler et al. (2021)</xref>, and <xref ref-type="bibr" rid="B29">Nguyen et al. (2024)</xref>.</p>
</sec>
</body>
<back>
<sec sec-type="data-availability" id="s8">
<title>Data availability statement</title>
<p>The original contributions presented in the study are included in the article/supplementary material; further inquiries can be directed to the corresponding authors.</p>
</sec>
<sec sec-type="author-contributions" id="s9">
<title>Author contributions</title>
<p>BO: conceptualization, formal analysis, methodology, resources, software, writing&#x2013;original draft, and writing&#x2013;review and editing. MM: conceptualization, formal analysis, investigation, methodology, resources, writing&#x2013;original draft, and writing&#x2013;review and editing. AA: conceptualization, formal analysis, investigation, methodology, validation, writing&#x2013;original draft, and writing&#x2013;review and editing. SA: formal analysis, investigation, methodology, resources, validation, visualization, and writing&#x2013;review and editing. ARM: formal analysis, investigation, methodology, resources, validation, visualization, and writing&#x2013;review and editing.</p>
</sec>
<sec sec-type="funding-information" id="s10">
<title>Funding</title>
<p>The author(s) declare that financial support was received for the research, authorship, and/or publication of this article. This research was funded by Prince Sultan University, Riyadh, Saudi Arabia. This research was also supported by the Automated Systems and Computing Lab (ASCL), Prince Sultan University, Riyadh, Saudi Arabia.</p>
</sec>
<ack>
<p>This article is derived from a research grant funded by the Research, Development, and Innovation Authority (RDIA), Kingdom of Saudi Arabia, with grant number 13382-psu-2023-PSNU-R-3-1-EI-. The authors would like to acknowledge the support of Prince Sultan University, Riyadh, Saudi Arabia, for paying the article processing charges of this publication. This research is supported by the Automated Systems and Computing Lab (ASCL), Prince Sultan University, Riyadh, Saudi Arabia. In addition, the authors wish to acknowledge the editor and reviewers for their insightful comments, which have improved the quality of this publication.</p>
</ack>
<sec sec-type="COI-statement" id="s11">
<title>Conflict of interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s12">
<title>Publisher&#x2019;s note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p>
</sec>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Abdulameer</surname>
<given-names>H. I.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Mohamed</surname>
<given-names>M. J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Fractional order fuzzy PID controller design for 2-Link rigid robot manipulator</article-title>. <source>Int. J. Intelligent Eng. Syst.</source> <volume>15</volume> (<issue>3</issue>), <fpage>103</fpage>&#x2013;<lpage>117</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.22266/ijies2022.0630.10</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B50">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Abualigah</surname>
<given-names>L.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Alshatti</surname>
<given-names>S. M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ikotun</surname>
<given-names>A. M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Abu Zitar</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Alsoud</surname>
<given-names>A. R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Khodadadi</surname>
<given-names>N.</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> (<year>2024</year>). &#x201c;<article-title>Spider monkey optimizations: Application review and results</article-title>.&#x201d; <source>in Metaheuristic Optimization Algorithms. Morgan Kaufmann</source>. <fpage>117</fpage>&#x2013;<lpage>131</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/B978-0-443-13925-3.00003-0</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B51">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Agrawal</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Garg</surname>
<given-names>D.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Popli</surname>
<given-names>D.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Banerjee</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Raj</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Dikshit</surname>
<given-names>I.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2023</year>). <article-title>A review of spider monkey optimization: Modification and its biomedical application</article-title>. <source>International Journal on Interactive Design and Manufacturing (IJIDeM)</source>, <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>22</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s12008</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B52">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Agrawal</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Goyal</surname>
<given-names>V.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Mishra</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Comparative study of fuzzy PID and PID controller optimized with spider monkey optimization for a robotic manipulator system</article-title>. <source>Recent Advances in Computer Science and Communications (Formerly: Recent Patents on Computer Science)</source>, <volume>14</volume> (<issue>4</issue>), <fpage>1173</fpage>&#x2013;<lpage>1181</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.2174/2213275912666191107104635</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B2">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Andualem</surname>
<given-names>W.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Gebremichael</surname>
<given-names>T.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Trajectory tracking control of UR5 robot manipulator using fuzzy gain scheduling terminal sliding mode controller</article-title>. <source>J. Mechatronics Robotics</source> <volume>4</volume>, <fpage>13</fpage>&#x2013;<lpage>135</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3844/jmrsp.2020.113.135</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B3">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ayten</surname>
<given-names>K. K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sahinkaya</surname>
<given-names>M. N.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Dumlu</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Optimum trajectory generation for redundant/hyper-redundant manipulators</article-title>. <source>IFACPapersOnLine</source> <volume>49</volume> (<issue>21</issue>), <fpage>493</fpage>&#x2013;<lpage>500</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ifacol.2016.10.651</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B4">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ayten</surname>
<given-names>K. K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sahinkaya</surname>
<given-names>M. N.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Dumlu</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Real time optimum trajectory generation for redundant/hyper-redundant serial industrial manipulators</article-title>. <source>Int. Journal of advanced robotic systems</source> <volume>14</volume>, <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>14</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1177/1729881417737241</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B7">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Basci</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Caan</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Orman</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Derdiyok</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Trajectory tracking control of a four-rotor unmanned aerial vehicle based on continuous sliding mode controller</article-title>. <source>Elektron. Ir. Elektrotechnika</source> <volume>23</volume> (<issue>3</issue>), <fpage>12</fpage>&#x2013;<lpage>19</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.5755/j01.eie.23.3.18325</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B8">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Xu</surname>
<given-names>W.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Song</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lim</surname>
<given-names>C. M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Safety-enhanced motion planning for flexible surgical manipulator using neural dynamics</article-title>. <source>IEEE Trans. Control Syst. Technol.</source> <volume>25</volume> (<issue>5</issue>), <fpage>1711</fpage>&#x2013;<lpage>1723</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCST.2016.2628806</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B9">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Dhivakaran</surname>
<given-names>P. B.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Vinodkumar</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Vijay</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lakshmanan</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Alzabut</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>El-Nabulsi</surname>
<given-names>R. A.</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Bipartite synchronization of fractional-order memristor-based coupled delayed neural networks with pinning control</article-title>. <source>Mathematics</source> <volume>10</volume> (<issue>19</issue>), <fpage>3699</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/math10193699</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B10">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Dumlu</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Practical position tracking control of a robotic manipulator based on fractional order sliding mode controller</article-title>. <source>Elektron. Ir. Elektrotechnika</source> <volume>24</volume> (<issue>5</issue>). <pub-id pub-id-type="doi">10.5755/j01.eie.24.5.21838</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B11">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Dumlu</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Erent&#xfc;rk</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kaleli</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ayten</surname>
<given-names>K. K.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>A comparative study of two model-based control techniques for the industrial manipulator</article-title>. <source>Robotica</source> <volume>35</volume> (<issue>10</issue>), <fpage>2036</fpage>&#x2013;<lpage>2055</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1017/S0263574716000709</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B12">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ebrahimkhani</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Robust fractional order sliding mode control of doubly-fed induction generator (DFIG)-based wind turbines</article-title>. <source>ISA Trans.</source> <volume>63</volume>, <fpage>343</fpage>&#x2013;<lpage>354</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.isatra.2016.03.003</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B13">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Fani</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ciotti</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Catalano</surname>
<given-names>M. G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Grioli</surname>
<given-names>G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Tognetti</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Valenza</surname>
<given-names>G.</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Simplifying telerobotics: wearability and teleimpedance improves human-robot interactions in teleoperation</article-title>. <source>IEEE Robotics and Automation Mag.</source> <volume>25</volume> (<issue>1</issue>), <fpage>77</fpage>&#x2013;<lpage>88</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/MRA.2017.2741579</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B14">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Huang</surname>
<given-names>H. C.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Fusion of modified bat algorithm soft computing and dynamic model hard computing to online self-adaptive fuzzy control of autonomous mobile robots</article-title>. <source>IEEE Trans. Ind. Inf.</source> <volume>12</volume> (<issue>3</issue>), <fpage>972</fpage>&#x2013;<lpage>979</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TII.2016.2542206</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B19">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Kaushik</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kumar</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Karthikeyan</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Khan</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Abdeljawad</surname>
<given-names>T.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2024</year>). <article-title>New results on controllability analysis of nonlinear fractional order integrodifferential Langevin system with multiple delays</article-title>. <source>Results Control Optim.</source> <volume>14</volume>, <fpage>100363</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.rico.2023.100363</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B20">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>K&#xf6;hler</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Soloperto</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>M&#xfc;ller</surname>
<given-names>M. A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Allg&#xf6;wer</surname>
<given-names>F.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2021</year>). <article-title>A computationally efficient robust model predictive control framework for uncertain nonlinear systems</article-title>. <source>IEEE Trans. Automatic Control</source> <volume>66</volume> (<issue>2</issue>), <fpage>794</fpage>&#x2013;<lpage>801</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TAC.2020.2982585</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B55">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Kumar</surname>
<given-names>V.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Rana</surname>
<given-names>K. P. S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kler</surname>
<given-names>D.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Efficient control of a 3-link planar rigid manipulator using self-regulated fractional-order fuzzy PID controller</article-title>. <source>Applied Soft Computing Number C</source> <volume>82</volume>, <fpage>105531</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.asoc.2019.105531</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B21">
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Lewis</surname>
<given-names>F. L.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Dawson</surname>
<given-names>D. M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Abdallah</surname>
<given-names>C. T.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2004</year>). <source>Robot manipulator control theory and practice</source>. <publisher-loc>New York: Marcel Dekker, USA</publisher-loc>: <publisher-name>CRC Press</publisher-name>, <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>632</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B22">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Makarov</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Grossard</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Rodriguez-Ayerbe</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Dumur</surname>
<given-names>D.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Modeling and preview H infty control design for motion control of elastic-joint robots with uncertainties</article-title>, in <source>IEEE Trans. Ind. Electron.</source>, <volume>63</volume> (<issue>10</issue>), pp. <fpage>6429</fpage>&#x2013;<lpage>6438</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TIE.2016.2583406</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B23">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Mohamed</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Oleiwi</surname>
<given-names>B.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Abood</surname>
<given-names>L.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Azar</surname>
<given-names>A. T.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hameed</surname>
<given-names>I.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2023</year>). <article-title>Neural fractional order PID controllers design for 2-link rigid robot manipulator</article-title>. <source>Fractal Fract.</source> <volume>7</volume> (<issue>9</issue>), <fpage>693</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/fractalfract7090693</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B24">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Mohamed</surname>
<given-names>J. M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Oleiwi</surname>
<given-names>B. K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Azar</surname>
<given-names>A. T.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hameed</surname>
<given-names>I. A.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2024b</year>). <article-title>Coot optimization algorithm-tuned neural network-enhanced PID controllers for robust trajectory tracking of three-link rigid robot manipulator</article-title>. <source>Heliyon</source> <volume>10</volume> (<issue>13</issue>), <fpage>e32661</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.heliyon.2024.e32661</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B25">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Mohamed</surname>
<given-names>J. M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Oleiwi</surname>
<given-names>B. K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Azar</surname>
<given-names>A. T.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Mahlous</surname>
<given-names>M. R.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2024a</year>). <article-title>Hybrid controller with neural network PID/FOPID operations for two-link rigid robot manipulator based on the zebra optimization algorithm, Front. Robot. AI</article-title>. <source>Sec. Robot Learn. Evol.</source> <volume>11</volume>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3389/frobt.2024.1386968</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B27">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Nam Dao</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nguyen</surname>
<given-names>Q. P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Vu</surname>
<given-names>M. H.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2025</year>). <article-title>Adaptive optimal coordination control of perturbed Bilateral Teleoperators with variable time delays using Actor&#x2013;Critic Reinforcement Learning algorithm</article-title>. <source>Math. Comput. Simul.</source> <volume>229</volume>, <fpage>151</fpage>&#x2013;<lpage>175</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.matcom.2024.09.007</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B28">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Nam Dao</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nguyen</surname>
<given-names>V. Q.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Duc</surname>
<given-names>H. A. N.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2024</year>). <article-title>Nonlinear RISE based integral reinforcement learning algorithms for perturbed Bilateral Teleoperators with variable time delay</article-title>. <source>Neurocomputing</source> <volume>605</volume>, <fpage>128355</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.neucom.2024.128355</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B29">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Nguyen</surname>
<given-names>T.Ha</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nguyen</surname>
<given-names>V. C.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Dang</surname>
<given-names>Q. B.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Dao</surname>
<given-names>P. N.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2024</year>). <article-title>An efficient Min/Max Robust Model Predictive Control for nonlinear discrete-time systems with dynamic disturbance</article-title>. <source>Chaos, Solit. and Fractals</source> <volume>180</volume>, <fpage>114551</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.chaos.2024.114551</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B30">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Nor&#x2019;Azlan</surname>
<given-names>N.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Selamat</surname>
<given-names>N.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yahya</surname>
<given-names>N.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Multivariable PID controller design tuning using bat algorithm for activated sludge process</article-title>. <source>IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng.</source> <volume>342</volume> (<issue>1</issue>), <fpage>012030</fpage>&#x2013;<lpage>012039</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1757-899x/342/1/012030</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B31">
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Raafat</surname>
<given-names>S. M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Raheem</surname>
<given-names>F. A.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <source>Introduction to robotics-mathematical issues, mathematical advances towards sustainable environmental systems</source>. <publisher-loc>Cham</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name>, <fpage>261</fpage>&#x2013;<lpage>289</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B32">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Rajchakit</surname>
<given-names>G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Pratap</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Raja</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Cao</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Alzabut</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Huang</surname>
<given-names>C.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Hybrid control scheme for projective lag synchronization of riemann&#x2013;liouville sense fractional order memristive BAM NeuralNetworks with mixed delays</article-title>. <source>Mathematics</source> <volume>7</volume> (<issue>8</issue>), <fpage>759</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/math7080759</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B33">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ren</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Han</surname>
<given-names>L.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Mao</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2023</year>). <article-title>Optimized trajectory tracking for robot manipulators with uncertain Dynamics: a composite position predictive control approach</article-title>. <source>Electronics</source> <volume>12</volume>, <fpage>4548</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/electronics12214548</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B36">
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Sadrfaridpour</surname>
<given-names>B.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Saeidi</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). &#x201c;<article-title>An integrated framework for human-robot collaborative assembly in hybrid manufacturing cells</article-title>,&#x201d; in <source>2016 IEEE int. Conf. Automation science and engineering (CASE 2016)</source>. <publisher-loc>Fort Worth, TX</publisher-loc>, <fpage>462</fpage>&#x2013;<lpage>4670</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/COASE.2016.7743441</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B37">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Sambariya</surname>
<given-names>D.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Paliwal</surname>
<given-names>D.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Design of PIDA controller using bat algorithm for AVR power system</article-title>. <source>Adv. Energy Power</source> <volume>4</volume> (<issue>1</issue>), <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>6</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.13189/aep.2016.040101</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B53">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Sau</surname>
<given-names>P. C.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020</year>). &#x201c;<article-title>Comparative study of fractional order controllers for three-link robotic manipulator system</article-title>,&#x201d; <conf-name>2020 International Conference on Power Electronics &#x26; IoT Applications in Renewable Energy and its Control (PARC)</conf-name>, <publisher-name>IEEE</publisher-name> <fpage>528</fpage>&#x2013;<lpage>533</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/PARC49193.2020.236669</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B39">
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Sun</surname>
<given-names>C.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Gao</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>He</surname>
<given-names>W.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yu</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). &#x201c;<article-title>Fuzzy neural network control of a flexible robotic manipulator using assumed mode method</article-title>,&#x201d; in <source>IEEE trans. Neural networks and learning systems</source>, <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>14</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TNNLS.2017.2743103</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B40">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Tutsoy</surname>
<given-names>O.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Asadi</surname>
<given-names>D.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ahmadi</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nabavi-Chashmi</surname>
<given-names>S. Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Iqbal</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2024</year>). <article-title>Minimum distance and minimum time optimal path planning with bioinspired machine learning algorithms for faulty unmanned air vehicles</article-title>. <source>IEEE Trans. Intelligent Transp. Syst.</source> <volume>25</volume>, <fpage>9069</fpage>&#x2013;<lpage>9077</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/tits.2024.3367769</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B41">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Tutsoy</surname>
<given-names>O.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Asadi</surname>
<given-names>D.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ahmadi</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nabavi-Chasmi</surname>
<given-names>S. Y.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2023</year>). <article-title>Robust reduced order thau observer with the adaptive fault estimator for the unmanned air vehicles</article-title>. <source>IEEE Trans. Veh. Technol.</source> <volume>72</volume> (<issue>2</issue>), <fpage>1601</fpage>&#x2013;<lpage>1610</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/tvt.2022.3214479</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B42">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ullah</surname>
<given-names>N.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Shaoping</surname>
<given-names>W.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Khattak</surname>
<given-names>M. I.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Shafi</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2015</year>). <article-title>Fractional order adaptive fuzzy sliding mode controller for a position servo system subjected to aerodynamic loading and nonlinearities</article-title>. <source>Aerosp. Sci. Technol.</source> <volume>43</volume>, <fpage>381</fpage>&#x2013;<lpage>387</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ast.2015.03.020</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B43">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Viola</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Angel</surname>
<given-names>L.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2015</year>). <article-title>Identification, control and robustness analysis of a robotic system using fractional control</article-title>, in <source>IEEE Lat. Am. Trans.</source> <volume>13</volume> (<issue>5</issue>), pp. <fpage>1294</fpage>&#x2013;<lpage>1302</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TLA.2015.7111982</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B54">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhu</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Qi</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zheng</surname>
<given-names>X.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>W.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Adaptive PID control of multi-DOF industrial robot based on neural network</article-title>. <source>Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing</source> <volume>11</volume>, <fpage>6249</fpage>&#x2013;<lpage>6260</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s12652-020-01693-w</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B45">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wu</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yue</surname>
<given-names>X.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>W.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Integration of hardware and software designs for object grasping and transportation by a mobile robot with navigation guidance via a unique bearing-alignment mechanism</article-title>. <source>IEEE/ASME Trans. Mechatronics</source> <volume>21</volume> (<issue>1</issue>), <fpage>576</fpage>&#x2013;<lpage>583</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TMECH.2015.2429681</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B46">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Xia</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Xie</surname>
<given-names>W.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ma</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Research on trajectory tracking control of manipulator based on modified terminal sliding mode with double power reaching law</article-title>. <source>Int. J. Adv. Robotic Syst.</source> <volume>16</volume> (<issue>3</issue>). <pub-id pub-id-type="doi">10.1177/1729881419847899</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B47">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>X. S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>He</surname>
<given-names>X.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2013</year>). <article-title>Bat algorithm: literature review and applications</article-title>. <source>Int. J. Bio-Inspired Comput.</source> <volume>5</volume> (<issue>3</issue>), <fpage>141</fpage>&#x2013;<lpage>149</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1504/ijbic.2013.055093</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B48">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Zemiti</surname>
<given-names>N.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Morel</surname>
<given-names>G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ortmaier</surname>
<given-names>T.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bonnet</surname>
<given-names>N.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2007</year>). <article-title>Mechatronic design of a new robot for force control in minimally invasive surgery</article-title>. <source>IEEE/ASME Trans. Mechatronics</source> <volume>12</volume> (<issue>2</issue>), <fpage>143</fpage>&#x2013;<lpage>153</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TMECH.2007.892831</pub-id>
</citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>