DESAIN KONTROLER FUZZY UNTUK SISTEM GANTRY CRANE

Transkripsi

1 DESAIN KONTROLER FUZZY UNTUK SISTEM GANTRY CRANE Rosita Melindawati ( ) Pembimbing : Dr. Trihastuti Agustinah, ST., MT. Bidang Studi Teknik Sistem Pengaturan JURUSAN TEKNIK ELEKTRO Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember

2 P O K O K B A H A S A N PENDAHULUAN PERANCANGAN HASIL SIMULASI DAN PENUTUP

3 PENDAHULUAN Latar Belakang Gantry Crane merupakan alat untuk memindahkan muatan berat yang bekerja di kecepatan yang tinggi, sehingga dapat menyebabkan ayunan yang besar. Gantry Crane merupakan sistem yang non linear dan tidak stabil Perlu adanya kontroler untuk tracking dan stabilisasi. Metode kontrol fuzzy untuk menyelesaikan masalah tersebut.

4 PENDAHULUAN Permasalahan Bagaimana membuat model linear dan mendesain sistem kontrol Gantry Crane untuk menggerakkan kereta agar mengikuti sinyal referensi dan bagaimana mempertahankan posisi crane di sudut 0 radian. Tujuan Merancang kontroler fuzzy Sugeno untuk menggerakkan kereta agar mengikuti sinyal referensi serta mempertahankan posisi crane di sudut 0 radian.

5 Gantry Crane PENDAHULUAN Feedback Digital Pendulum System

6 PENDAHULUAN Kereta Crane

7 u m C PERANCANGAN x 1 θ l Model Gantry Crane m L

8 Parameter Plant Gantry Crane Parameter Notasi Nilai Massa Crane (kg) M L 0,12 Massa Kereta (kg) M c 1,12 Jarak sumbu rotasi ke pusat l 0, massa sistem (m) Percepatan Gravitasi ( m s 2) g 9,8 PERANCANGAN

9 Model Matematika Plant Gantry Crane PERANCANGAN x 1 = x 3 x 2 = x 4 x 3 = u+m Lsinx 2 (lx 4 2 +gcosx 2 ) m C +m L sinx 2 x 4 = ucosx 2+m L sinx 2 g+lx 4 2 cosx 2 +gm C sinx 2 l(m C +m L sinx 2 )

10 Blok Diagram Sistem PERANCANGAN r(t) + y(t) - e(t) u(t) y(t) KONTROLER + PLANT C - K

11 Fuzzy Tracking Controller Fuzzy Sugeno N Z P N Z P PERANCANGAN - 0,35 0 0,35 error N Z P - 0,2 0 0,2 u - 0,5 0 0,5 delta error Tabel Aturan Fuzzy Sinyal Kontrol (u ) Premis (delta error ) N Z P Premis (error ) N Z P N N N N Z P P P P SIMULASI

12 Fuzzy Tracking Controller Fuzzy Sugeno N Z P N Z P PERANCANGAN - 0,3 0 0,3 error N ZO P - 0,55 0 0,52 u - 0,06 0 0,06 delta error Tabel Aturan Fuzzy Sinyal Kontrol (u ) Premis (delta error ) N Z P Premis (error ) N Z P N N N N Z P P P P SIMULASI

13 Pole Placement Untuk mencari Gain State-Feedback yang digunakan untuk STABILISASI PERANCANGAN Linearisasi pada x 2 = 0 radian, ξ = 1, ts = 1,15 A = , , B = 0 0 0, ,1770 λ = [0 3, , ,4348] K = [0 8,7393 0,7267 0,4457] SIMULASI

14 Pole Placement Linearisasi pada x 2 = 0 radian, ξ = 1, ts = 4 PERANCANGAN A = , , B = 0 0 0, ,1770 λ = [ ] K = [ 0, ,5660 0,0461 0,1512] SIMULASI

15 Diagram Blok Simulink pada Simulasi HASIL SIMULASI DAN SIMULASI

16 Hasil Simulasi dengan beberapa Referensi Hasil Respons Posisi Kereta HASIL SIMULASI DAN Hasil Respons Posisi Crane SIMULASI

17 Hasil Simulasi dengan Beberapa Massa Beban Posisi Kereta (meter) 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 Hasil Respons Posisi Kereta 0,02 0 ml = 0,06 kg Sinyal Referensi 0,1 ml = 0,12 kg ml = 0,18 kg Waktu (detik) HASIL SIMULASI DAN Hasil Respons Posisi Crane SIMULASI

18 Hasil Simulasi dengan Gangguan 0,03 0,02 0,01 Gangguan (N) 0-0,01-0,02-0, Waktu (detik) HASIL SIMULASI DAN SIMULASI

19 Hasil Simulasi dengan Gangguan Hasil Respons Posisi Kereta HASIL SIMULASI DAN Hasil Respons Posisi Crane SIMULASI

20 Diagram Blok Simulink pada Implementasi HASIL SIMULASI DAN SIMULASI

21 Diagram Blok Simulink pada Implementasi HASIL SIMULASI DAN SIMULASI

22 Hasil Implementasi dengan beberapa Referensi Hasil Respons Posisi Kereta HASIL SIMULASI DAN Hasil Respons Posisi Crane SIMULASI

23 Hasil Implementasi HASIL SIMULASI DAN

24 Kesimpulan Hasil simulasi menunjukkan bahwa posisi kereta dapat mengikuti sinyal referensi Hasil simulasi yang diperoleh bahwa Sistem mampu mempertahankan sudut crane dengan sudut 0 radian. Hasil implementasi menunjukkan bahwa posisi kereta berhasil mengikuti sinyal referensi dengan error posisi sebesar kurang dari 10%. Selain itu, posisi crane dapat dipertahankan pada titik 0 radian. PENUTUP

25 Terima Kasih