PENGONTROL ADAPTIVE DENGAN UMPAN BALIK TAK LINEAR UNTUK MOTOR INDUKSI 3 FASA. dt dt

Transkripsi

1 Wibawanto, Pengontol Adaptive dengan Upan alik Tak inea untuk Moto 3 Faa 20 PENGONTRO ADAPTIVE DENGAN UMPAN AIK TAK INEAR UNTUK MOTOR INDUKSI 3 FASA Slaet Wibawanto Abtak: Dengan enggabungkan huku adaptai paaete bedaakan kealahan penjejakan dan etiai paaete bedaakan kealahan pediki dapat dipeoleh peningkatan untuk keja hoku kontol adaptif odel acuan. Huku adaptai kopoit ini eungkinkan penggunakan penguatan adaptai ang tinggi guna epeoleh epon ang cepat tanpa enibulkan oilai aupun ovehood. Huku adaptai kopoit cocok digunakan pada ite diana paaete ang diadaptai lebih dai atu. Ipleentai pada oto iduki untuk putaan endah enunjukkan bahwa oto epunai opon ang angat cepat dan obut tehadap peubahan toi beban. Kata Kunci: Copoite adaptive, oto induki, putaan endah Adaptai paaete ite dapat dituunkan bedaakan kealahan penjejakan (tacking-eo) aupun bedaakan ke alahan pediki (pediction-eo) (Slotin,1991). Huku konol kopoit adaptif adalah hoku kontol ang enggabungkan huku adaptai paaete bedaaka kealahan penjejakan dan huku etiai paaete bedaakan kealahan pediki. Huku Kontol Adaptif Model Acuan Obektif ite kontol adaptif odel acuan adalah enuunkan hoku kon tol adaptif edeikian upa ehingga kealahan penjejakan konvegen enuju nol (ube). Diaga blok ite kontol di tunjukkan pada Gaba 1. d = A u (1) d = AY (2) de d d = (3) Tinjau ite ode atu pada peaaan (1) dan odel acuanna pada peaaan (2) diana A, A, dan adalah paaete odel, dan enatakan keluan dan enatakan et-poin. Eo tacking dapat didefiniikan pada peaaan (3). Jika K=[k 1 k 2 ] T adalah paaete ang hau diadaptai dan λ = [] T enatakan inal infoai keudian dipilih hoku kontol u = K T λ, aka dinai ka ite kontol akan aa dengan dinaika odel acauan jika dipeoleh paae te ideal pada peaaan (4). Sedangkan definii kealahan paaete θ = K K *, aka kondii konvegn dapat tecapai jika ua kanan aa denga ua kii pada peaaan (5) * A K = (4) e = θλ (5) A dθ e = γe = γ ' eλ (6) θ diana: γ ' = γ A dk dθ =. (7) Huku adaptai paaete elanjutna da pat ditentukan enggunakan MIT Rule (Ato,1989) pada peaan (6) diana γ adalah kontanta poitif, dikenal ebagai adaptation gain. Dala hal ini haga tidak pelu diketahui. Mengingat bahwa paaete ideal K * adalah kontanta aka da i definii kealahan paaete dinatakan pada peaaan (7). Etiai Paaete edaakan Kaalahan Pediki Jika didefiniikan paaete bau pada peaaan (8). Dengan enggunaka definii paaete ideal (4) aka peaa an (8) dapat dituli dala bentuk lain, pe T Slaet Wibawanto adalah doen Juuan Teknik Elekto Fakulta Teknik Univeita Negei Malang

2 Wibawanto, Pengontol Adaptive dengan Upan alik Tak inea untuk Moto 3 Faa 21 aaan (10). u f = d u w = d Τ (8) (9) U f = K * W (10) e i = U f - U f (11) Maka kealahan pediki dapat didefiniikan pada peaaan (11). Diana U f = K W. Dengan enggunakan definii kealahan paaete ang dinatakan dala (7), aka dipeoleh: e i = (K K * )W = θ T W (12) Dengan engunakan MIT Rule dipeoleh huku etiai paaete inal kontol: dθ e = α i i = α e i W (13) θ diana α adalah kontanta poitip. Gaba 2 enunjukkan diaga blok etiai paaete bedaakan kealahan pediki. Algoita Kontol Adaptif Kopoit Dengan enggabungkan huku adaptai ang didaakan pada kealahan penjejakan (6) dan huku etiai paaete ang didaakan pada kealahan pediki (13) huku adaptai kopoit: dk = ( γ ' eλ α e i W ) (14) Ipleentai Kontol Adaptif Kopoit Dala pengontolan Moto Induki Putaan Rendah Dengan enggunakan konep vecto kontol ang entanfoaikan au dan tegangan tiga faa ejadi au dan teganan dua faa dapat dituunkan odel oto in duki ang dinatakan pada peaaan (1 5) (Wibawanto;1999). Telihat bahwa odel oto teebut taklinea dan ada penatuan antaa au pebangkit fluk i x dan au pebangkit toi i.hal ini enulitkan pengontolan putan oto induki ecaa konvenional. Untul endapatkan odel oto ang linea ekaligu eiahkan koponen au pebangkit toi diuulkan upan balik tak-linea pada peaaan (16). Peaaan (17) enatakan odel fluk oto dan (18) enatakan odel pu taan oto. Aga odel putaan oto endekati linea aka ψ hau dapat dikontol dengan cepat. Atina ini adalah pengo ntol fluk oto hau epunai epon ang cepat. Pengontol ang cocok untuk kepeluan ini adalah pengontol adaptif ko poit. Seentaa itu putaan oto dikon tol enggunakan pengontol adaptif odel acuan. METODE Peancang pengotol adaptif kopoit untuk fluk dilakukan bb: 1. Pilih keluaan ang dikontol adalah fluk oto ψ inal kontol u= i x, pa aete A=-1/τ dan =- /τ. 2. Tetapkan paaete odul acuan A = 60 dan = 60, haga fluk et-poin ψ* =0.5Webe. 3. Tetapkan inal infoai λ=[ψ* ψ ] dan kealahan penjejakan e =ψ -ψ :e i 4. Ipleentaikan huku adaptai paa ete dk/ =-(γ eλ=αe i WI). 5. Hitung inal kontol u=kλ dan i * x = u. Peancang pegontol adaptif odel acuan untuk pengontol putaan oto adalah ebagai beikut: 1. Pilih keluaan ang dikontol adalah putaan oto ψ inal kontol u=ψ i. 2. Tetapkan paaete odel acauan A = 60 dan =60 euai dengan epon putaan ang diinginkan.tetapkan pula haga ang diinginkan ψ*. 3. Rekontuki inal infoai T T λ = ω ω, J. c dan paaete 3P T K = j 2 J J. c dan kealahan penjejakan e = ϖ ω

3 Wibawanto, Pengontol Adaptive dengan Upan alik Tak inea untuk Moto 3 Faa Ipleentaikan huku adaptai paaete DK/ =-γ eλ 5. Hitung inal kontol u=kλ dan i x * = u/ψ. Diaga blok pengotol elengkapna ditunjukkan pada Gaba 3. HASI Huku kontol ang telah dituun kan keudian diipleentaikan pada oto induki 3 Hp. Speifikai dan paaete oto ditunjukkan pada Tabel 1. Si ulai dilakukan untuk putaan et-poin ebea 20 pp (putaan pe enit ), hail iulai dipelihatkan pada Gaba 4 dan Gaba 5. Tabel 1. Speifikai dan Paaete Moto Induki Moto : 3 Hp, 4 pole, 60 Hz, 208 V, 10 A () R : 0,6 Hp oh ; R :0,4 oh, : 0,0611 H ; : 0,590 H J : o,0175 kg. 2 ; :0,00187 N./ad/ (Ho,E.: 1993 : 212) PEMAHASAN edaakan hail pengujian atau iulai pada Gaba 4, aka dapat dijelakan bahwa peubahan toi beban dai 12 N. enjadi 0 N. padat t = 0,3 detik dan dai 0 N. enjadi 12 N. padat t = 0,6 detik, pada putaan acuan 20 pp enebab kan kejutan putaan ebea 0,6 p p (3%) dan kebali pada putaan et-po int dala waktu 5 detik. Hal ini enun jukkan bahwa pengontol ang diancang ini obut tehadap peubahan toi beban. Seentaa itu jika oto hana engunakan pengontol putaan aja, akibat na oto tidak obut tehadap peubahan toi beban epeti ditunjukan pada Gaba 5. Peubahan toi beban dai 12 N. enjadi 0 N. engakibatkan kejutan pu taan 1 pp (5%) dan eelukan waktu 100 detik untuk kebali ke putaan etpoint. Keleahan lainna adalah adana untabil zeo ang ditunjukkan dengan epon putaan negative ang cukup bea pada aat tat. KESIMPUAN 1. Pengontol adaptif kopoit pada pinipna adalah pengontol adaptif odel acouan ang dilengkapi den gan etiai paaete bedaa kan kealahan pediki 2. Pengontol adaptif cocok untuk ite denan lebih dai atu paaete ang tidak diketahui dan diungkin kan engunakan gain adaptai ang tingi untuk encapai konveganial ang cepat tanpa engakibatkan oi lai. 3. Ipleentai pengontol adaptif kopoit pada oto induki untuk pu taan endah enunjukkan bahwa oto obut tehadap peubahan toi beban. DAFTAR RUJUKAN Ato, K.J., & Wittenak,., (1989), Adaptife Kontol, Addion Wele Pu blihing Ho, E., & Sen P.C. (1993), High-Pefoance Decopling Kontol Techniqu e fo Vaiou Rotating FiEld Machi ne,ieee Tan. On Ind E., Vol.38, No.2, pp Slotine,J.J.E., & Wang C.C., (1991), Applied Nonlinia Kontol, PeNtice Hall Intenational Inc. Wang, W.J., & Wang C.C., (1997), A Roto-Fluk-Obeve-ae Copoite Adaptive Speed Kontolle fo an Induction Moto, IEEE Tan. On E.C., Vol.12, No.4,pp Wibawanto,S. (1999), Pengontolan Moto Induki Putaan Rendah Menggunakan Algoita Kopoit Ada ptif, Tei Magite-Intitut Teknologi andung

4 Wibawanto, Pengontol Adaptive dengan Upan alik Tak inea untuk Moto 3 Faa 23 K1 Model u Site _ e K2 Huku Adaptai Paaete Gaba 1 Adaptai paaete inal kontol bedaakan kealahan penjejakan Fite U d d W 2 K 2 U f U - e i W 1 K 1 Huku Etiai Gaba 2 Etiai paaete inal kontol bedaakan kealahan pediki di x ' = -(R )i x ω i ψ τ ' di 1 = ω i x -R i - ω ψ V ' dψ 1 = ψ i x τ τ dω = ω i ψ J 2 J 3 P T J 1 Vx 15

5 Wibawanto, Pengontol Adaptive dengan Upan alik Tak inea untuk Moto 3 Faa 24 diana ' 2 = ; = ; = ' τ R R ' = ; τ = R. i ; ω = ω τ ψ dan dω di V V x dψ di = R' x i ' ' ωi ψ = V τ = ' ω i = ' ω ψ V = x ( ) 1 = ψ i τ τ = = ω J 3 2 = V ( R' ' ' ' ) ix = Vx p T iψ J x ψ Pengontol fluk I * x ψ i Pengontol Putaan Upan balik tak linea Voltage Kontol PWM Invete M Etiato Gaba 3 Diaga blok pengontol oto induki putaan endah

6 Wibawanto, Pengontol Adaptive dengan Upan alik Tak inea untuk Moto 3 Faa Kecepatan (pp) Waktu (detik) Gaba 4. Pengauh peubahan toi beban pada putaan oto 20 pp pada oto dengan pengontol ang diuulkan Kecepatan (pp) Waktu (detik) Gaba 5. Pengauh peubahan toi beban pada oto diana fluk oto tidak dikontol