IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR SEBAGAI HELIOSTAT MENGGUNAKAN KONTROLER PID

Transkripsi

1 IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR SEBAGAI HELIOSTAT MENGGUNAKAN KONTROLER PID Disampaikan oleh Nama :Satya Permana Aryanto NRP: Pembimbing : Dr.Ir.Mochammad Rameli

2 Pendahuluan Latar Belakang 1. Mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil 2. Ketersediaan bahan bakar fosil yang menipis 3. Penggunaan bahan bakar fosil yang dapat menyebabkan pemanasan global

3 Permasalahan Permasalahan membuat sistem pemanas yang ramah lingkungan dan meminimalisir penggunaan bahan bakar fosil Batasan Masalah pergerakan matahari yang hanya pada satu sumbu dan tidak menghitung intensitas panas yang dihasilkan dari pantulan mekanik cermin pemantul

4 Tujuan 1. Mengidentifikasi dan mengembangkan model matematis untuk plant yang digunakan. Dalam hal ini motor DC. 2. Mengimplemantasikan sistem pengaturan posisi cermin datar menggunakan motor DC dengan metode kontrol PID 3. Mengembangkan sistem yang hemat energi dan ramah lingkungan dengan memanfaatkan panas matahari

5 Desain Kontroler PID dengan metode Ziegler-Nicholols Respon sistem Tabel tunning PID

6 Pengaturan kecepatan motor dc Rumus pengaturan kecepatan motor dc N V t I a C.. R a Dari rumus diatas ada 3 cara pengaturan kecepatan motor dc yaitu : 1. Dengan mengubah arus jangkar 2. Dengan mengubah tegangan 3. Dengan mengubah fluks magnet

7 Arsitektur dan perancangan sistem

8 Kebutuhan sistem Diagram blok real system

9 Kebutuhan Sistem Mikrokontroler Atmega 8535 Motor dc Driver L298 Sel surya

10 Kebutuhan Sistem Rangkaian F to V Diagram Alir Matlab

11 Proses Identifikasi Plant diagram blok untuk keperluan identifikasi kecepatan Dilakukan identifikasi statis,pengambilan data dilakukan sebanyak 10 kali

12 Hasil Identifikasi Plant Didapat modelling pengaturan kecepatan motor dc yaitu : Sehingga modelling pengaturan posisi motor dc menjadi G(s) =

13 Perancangan Kontroler PID Blok simulink Respon posisi motor dc tanpa kontroler

14 Perancangan Kontroler PID Dari gambar, didapatkan nilai waktu tunda L = 60 ms dan waktu tunda T = 130 ms. Dengan metode Ziegler-nichols,didapatkan nilai Kp, τi, τd dengan rumus : Kp= 1.2 T/L = 2.6 τi= 2L = 0.12 τd= 0.5L = 0.03

15 Pengujian perangkat keras Pengujian sensor encoder dengan rangkaian F to V Blok pengujian pembacaan keluaran encoder dengan osiloscop Diperoleh: 1. Frekuensi maksimum yang dikeluarkan encoder 4 khz 2. Rangkaian F to V yang didesain adalah rangkaian yang mampu melewatkan frekuensi sampai 10 khz dan tegangan keluaran 0-4 volt dengan men-tunning nilai R dan C

16 Pengujian perangkat keras Pengujian sensor sel surya Percobaaan Tempat Tegangan 1 Di dalam 1.26 ruangan 2 Di luar 2.04 ruangan(inten sitas rendah) 3 Di luar ruangan(inten sitas tinggi) 4.02

17 Pengujian perangkat keras Blok pengujian diperoleh no Masukan ADC (volt) Keluaran Driver (volt)

18 Simulasi Respon Posisi motor dc Dengan menggunakan kontroler P - Kp dapat mempercepat respon - Ess masih cukup besar mencapai 30%

19 Simulasi Respon Posisi motor dc Dengan menggunakan kontroler PI - Ada pengurangan Ess sampai menuju nol - Osilasi cukup tinggi saat start - didapatkan nilai τ = 160 ms.

20 Simulasi Respon Posisi motor dc Dengan menggunakan kontroler PID - Ess=o - Osilasi saat start cenderung lebih kecil dibanding kontroler PI - Respon sedikit lebih lambat, didapat τ = 330ms

21 Hasil Implementasi Pengambilan dilakukan sampai iterasi (secara vertikal) Error > 0.02 atau error < maka akan ada aksi kontrol Apabila error berada di kisaran -5 sampai 5, maka akan dianggap tidak ada error sehingga aksi kontrol akan konstan pada nilai tertentu

22 Hasil Implementasi Respon posisi, diambil dari data ke didapat nilai τ yang sangat cepat, sampai 8 ms -hal ini disebabkan penggunaan gearbox yang kurang tepat

23 kesimpulan Kontroler PID dapat mengatasi permasalahan kontrol posisi dengan baik, terbukti ess pada implementasi menuju nol Respon posisi yang dihasilkan sangat cepat, didapat nilai τ yang sangat cepat, mencapai 8 ms,sedangkan pada hasil simulasi nilai τ 330 ms

24 Saran Penggunaan Gearbox dengan diameter yang lebih besar (sekitar 10 cm) Identifikasi yang dilakukan dengan menggunakan identifikasi dinamis Menggunakan 2 buah motor agar bisa bergerak sumbu x-y

25 TERIMA KASIH