Makalah Seminar Tugas Akhir

Transkripsi

1 Makalah Semnar Tugas Akhr APLIKASI FUZZY LOGIC CONTROL PADA SISTEM SUSPENSI SEMI-AKTIF MODEL KENDARAAN SEPEREMPAT Anggoro Arstanto 1, Sumard, S.T, M.T 2, Darjat, S.T, M.T 2 Jurusan Teknk Elektro Fakultas Teknk Unverstas Dponegoro 1 Abstrak - Sstem suspens yang bak harus dapat menngkatkan kenyamanan penumpang. Dalam usaha menngkatkan kenyamanan penumpang, sstem suspens harus dapat memnmalkan percepatan vertkal badan kendaraan sehubungan dengan permukaan jalan yang tak menentu. Gaya peredaman pada sstem suspens tergantung pada konstanta peredaman peredam kejut yang dgunakan. Semakn keras sstem suspens (konstanta peredaman besar), memlk tngkat keamanan tngg karena menjaga roda tetap kontak dengan permukaan jalan, tetap memlk tngkat kenyamanan buruk, karena pengendara akan merasakan banyak getaran mengganggu akbat permukaan jalan. Sebalknya, suspens lembut (konstanta peredaman kecl), tngkat keamanan berkendara buruk, karena berkurangnya kontak antara roda dengan permukaan jalan, yang mengakbatkan berkurangnya pengendalan kendaraan oleh pengemud, tetap memlk tngkat kenyamanan bak. Pada tugas akhr n dlakukan perancangan sstem suspens sem-aktf dengan menggunakan sstem kontrol fuzzy yang ddasarkan pada model kendaraan seperempat, dgunakan pengendal logka fuzzy untuk mengatur gaya peredaman pada peredam kejut, untuk menghaslkan gaya peredaman yang mampu mengkompromkan tngkat keamanan dan kenyamanan terbak untuk setap konds jalan yang dlalu kendaraan. Hasl perancangan duj dengan beberapa model gangguan yang menggambarkan konds permukaan jalan gundukan (road bump), jalan bergelombang dan jalan tdak rata. Hasl perancangan, pengujan dan analss menunjukkan bahwa sstem suspens sem-aktf dengan pengontrol fuzzy yang telah drancang dapat memberkan snyal kontrol untuk nla defleks suspens badan kendaraan yang lebh rendah dbandngkan dengan sstem suspens sem-aktf tanpa pengontrol, yang berart bahwa sstem suspens sem-aktf dengan pengontrol fuzzy yang telah drancang memberkan tngkat kenyamanan dan keamanan yang lebh bak. Dengan lntasan tanpa gangguan snyal error yang dgunakan sebaga snyal kontrol output pada suspens sem-aktf, sedkt berpengaruh karena lntasan jalan tanpa gangguan. Pada unjuk kerja sstem road bump nla defleks suspens badan kendaraan pada suspens semaktf tanpa pengontrol berfluktuas, sedangkan pada suspens sem-aktf dengan pengontrol fuzzy nla snyal kontrol defleks suspens turun menjad 4 cm. I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kenyamanan dalam berkendaraan sudah menjad tuntutan bag para pengendaranya. Sstem suspens pada kendaraan memegang peranan yang sangat pentng dalam memperoleh kenyamanan. Mengacu pada pengaturan sstem suspens, konstanta peredaman sstem suspens menentukan 1) Mahasswa Jurusan Teknk Elektro UNDIP 2) Staf Pengajar Jurusan Teknk Elektro UNDIP kenyamanan pengendara dan keamanan berkendara. Pada sstem n, dengan mengaplkaskan pengendal logka fuzzy dharapkan sstem dapat menghaslkan peredaman yang mampu mengkompromsaskan tngkat keamanan dan kenyamanan terbak untuk setap konds jalan yang dlalu. Pengendal logka fuzzy dplh dengan pertmbangan kemampuan pengendal logka fuzzy untuk mensmulaskan cara berpkr manusa dalam mengendalkan suatu proses yang kompleks tanpa harus mengetahu model matemats secara rnc, serta kemampuan untuk mengolah data yang tdak memlk batasan jelas (samar/kabur atau fuzzy) untuk menghaslkan keputusan yang akurat (Son Kuswad, 2000), mengngat kenyamanan dan keamanan adalah dua hal yang tdak memlk batasan jelas (fuzzy). Pada tugas akhr n dlakukan perancangan sstem suspens sem-aktf yang ddasarkan pada model kendaraan seperempat. Model sstem suspens seperempat kendaraan atau pada satu roda dplh dengan pertmbangan tujuan yang dkemukakan pada tugas akhr n, yatu merancang pengendal logka fuzzy untuk menngkatkan tngkat kenyamanan dan keamanan. Untuk merah tujuan tersebut, karakterstk setap sstem suspens semaktf kendaraan harus drancang secara terpsah pada tap roda, apabla dterapkan pada sstem suspens satu kendaraan penuh, maka masng-masng sstem suspens dentk dengan sstem suspens seperempat kendaraan atau pada satu roda (Chrstopher A. Paré, 1998). Hasl perancangan duj dengan beberapa varas gangguan yang menggambarkan konds permukaan jalan gundukan (road bump), jalan bergelombang dan jalan tdak rata. 1.2 Tujuan Tugas akhr n bertujuan untuk mengambl/akuss data suspens kendaraan (mobl) menggunakan pengontrol fuzzy melalu Fuzzy Logc Control Program agar dhaslkan snyal kontrol nla defleks badan kendaraan untuk menngkatkan faktor kenyamanan, dan menngkatkan faktor keamanan. 1.3 Pembatasan Masalah Dalam tugas akhr n dberkan pembatasanpembatasan sebaga berkut : 1. Sstem suspens yang dgunakan adalah model seperempat kendaraan atau pada satu roda. 2. Kendaraan dasumskan bergerak dengan kecepatan tetap. 3. Massa sprung & massa unsprung memlk nla tetap.

2 2 4. Sstem fuzzy yang dgunakan adalah sstem fuzzy dengan product nference engne, dan center average defuzzfer. 5. Fungs keanggotaan yang dgunakan adalah segtga dan trapesum. 6. Gangguan yang dberkan adalah 3 varas gangguan yang mewakl konds jalan yang berupa gundukan (road bump), jalan bergelombang dan jalan tdak rata. 7. Sstem fuzzy menggunakan 7 hmpunan fuzzy dan menggunakan fungs keanggotaan yang smetr. II. DASAR TEORI 2.1 Sstem Kontrol Fuzzy Teorema fuzzy set (hmpunan fuzzy) merupakan perkembangan dar teorema hmpunan klask. Teorema n pertama kal dperkenalkan oleh Prof. Lotf Zadeh dar Unversty of Calforna at Berkeley, pada tahun Dalam perkembangannya, aplkas teorema fuzzy set banyak dgunakan dalam bdang sstem pengaturan, awalnya dpelopor oleh Prof. Ebrahm Mamdan dar Queen Mary College. Berbeda dengan teor hmpunan klask yang berbass two valued logc, teorema fuzzy set n berdasarkan mult valued logc. Dalam teor hmpunan berbass two valued logc, derajat keanggotaan elemen-elemen dalam semesta pembcaraan memlk dua kemungknan nla yatu 0 atau 1. Tetap, dalam teorema fuzzy set, derajat keanggotaan elemen-elemen dmungknkan memlk nla blangan real 0 sampa dengan 1, dengan penentuan derajat keanggotaan sepenuhnya tergantung perancang. 2.2 Teorema Hmpunan Fuzzy Jka U adalah kumpulan objek-objek yang dlambangkan {u}, maka U dnyatakan sebaga semesta pembcaraan, dan u adalah elemen dar U. Hmpunan fuzzy F dalam semesta pembcaraan U dkaraktersas dengan fungs keanggotaan µ F selanjutnya dsebut membershp functon. µ F memlk kemungknan nla dalam nterval [0,1], sepert dperlhatkan pada gambar 2.1. Gambar 2.1 Hmpunan fuzzy dan fungs keanggotaannya Hmpunan fuzzy F dalam semesta pembcaraan U, adalah kumpulan elemen u dengan fungs keanggotan μ F (Jun Yan dkk, 1994) : F ( u, F ( u)) u U (2.1) Jka U adalah kontnyu, maka hmpunan fuzzy F dapat dnyatakan sebaga : F u F ( u) / u (2.2) Jka U adalah dskret, maka hmpunan fuzzy F dapat dnyatakan sebaga : F ( u ) / u (2.3) F Hmpunan α-cut dar hmpunan fuzzy F, dlambangkan F α, adalah kumpulan elemen u dalam semesta pembcaraan U, dmana µ F (u) α. Maka dapat dkatakan bahwa hmpunan α-cut mengabakan semua elemen dengan besar derajat keanggotaan lebh kecl dar α Fungs Keanggotaan Fungs keanggotaan yang serng dgunakan ada 3 macam, yatu S-Functon, π-functon, dan Trangular Functon (Son Kuswad, 2000). 1. S-Functon 2. π-functon 3. Trangular-Functon Operas Hmpunan Fuzzy Jka A dan B adalah hmpunan fuzzy dalam semesta pembcaraan U, dengan derajat keanggotaan elemen A adalah µ A dan elemen B adalah µ B, maka dapat djabarkan beberapa operas hmpunan fuzzy (Jun Yan dkk, 1994) sebaga berkut : Equalty, Unon Intersecton, Complement, Normalzaton, Concentraton, Dlaton, Intensfcaton, Algebrac Product, Bounded Sum, Bounded Product, Drastc Product. 2.3 Pengendal Logka Fuzzy Sebaga pengendal yang mengolah data-data fuzzy, terdapat beberapa proses yang harus dlalu untuk mendapatkan snyal kendal akurat Fuzfkas Fuzfkas merupakan proses merubah varabel non fuzzy (varabel numerk) menjad varabel fuzzy (varabel lngustk). Melalu fungs keanggotaan yang telah dsusun, maka nla-nla masukan tersebut menjad nformas fuzzy yang berguna untuk proses pengolahan selanjutnya. Fuzfkas dapat dartkan sebaga pemetaan ttk-ttk numerk (crsp ponts) x ke hmpunan fuzzy A dalam semesta pembcaraan U. Kemungknan pemetaan yang terjad ada dua (Son Kuswad, 2000) Penyusunan Rule Pengendalan Fuzzy rule umumnya dbuat dalam bentuk IF- THEN, merupakan fuzzy relaton atau fuzzy mplcaton, dlambangkan R. Beberapa fuzzy relaton dalam knowledge base dapat ddefnskan sebaga hmpunan fuzzy mplcaton atau fuzzy relaton (Jun Yan dkk, 1994). Dalam fuzzy logc reasonng, terdapat dua macam fuzzy nference rules, atau laws of nference, yatu Generalzed Modus Ponens (GMP) dan Generalzed Modus Tollens (GMT). Generalzed Modus Ponens dsebut drect reasonng, sedangkan

3 3 Generalzed Modus Tollens dsebut ndrect reasonng. Jka hmpunan fuzzy dlambangkan A, A, B, dan B, sedangkan lngustc varable dlambangkan x dan y, maka GMP dan GMT dapat dtulskan sebaga berkut (Jun Yan dkk, 1994) Fuzzy Knowledge Base Fuzzy knowledge base, terdr atas beberapa fuzzy rule. Tdak ada aturan baku yang mengatur struktur fuzzy rule. Umumnya fuzzy rule dgunakan dalam bentuk IF-THEN, sebaga contoh IF x s A THEN y s B (Jun Yan dkk, 1994) : Ada beberapa macam kata penghubung yang dgunakan, yatu AND, OR, dan ALSO. Kata penghubung AND dan OR dgunakan pada bagan antecedent, sedangkan kata penghubung ALSO dgunakan pada bagan concequent pada fuzzy rule Defuzfkas Proses untuk mendapatkan aks keluaran dar konds masukan dengan mengkut rule-rule yang telah dtetapkan dsebut reasonng (pengamblan keputusan). Keputusan yang dhaslkan dar proses penalaran n mash dalam bentuk fuzzy, yatu berupa derajat keanggotaan keluaran. Hasl n harus dubah kembal menjad varabel numerk non fuzzy melalu proses defuzfkas. Dua metode yang umum dgunakan adalah Maxmum of Mean dan Center of Area (Son Kuswad, 2000). a. Maxmum of Mean (Z MOM ) b. Center of Area (Z COA ) 2.3.5StrukturDasarPengendalLogka Fuzzy Aplkas Pengendal Logka Fuzzy (KLF) pada sstem kontrol loop tertutup dperlhatkan gambar 2.2. Pengendal logka fuzzy tersusun atas beberapa elemen yatu unt fuzfkas, unt fuzzy reasonng, dan unt defuzfkas. Gambar 2.2 FLC dalam sstem kontrol loop tertutup Struktur pengendal logka fuzzy secara lengkap dperlhatkan gambar 2.3. Fuzzy knowledge base terdr atas data base dan rule base. Data base bertugas untuk mendefnskan membershp functon hmpunan fuzzy, yang dgunakan sebaga nla tap varabel sstem. Rule base bertugas memetakan nla fuzzy masukan menjad nla fuzzy keluaran. Terdapat dua varabel utama pada sstem n yatu varabel masukan (E), ddapatkan dar hasl pengukuran proses yang terjad dan masukan sstem, dan varabel keluaran (U), dgunakan oleh pengendal logka fuzzy untuk mengontrol proses yang terjad (Jun Yan dkk, 1994). Ganbar 2.3 Struktur pengendal logka fuzzy secara lengkap 2.4 Sstem Suspens Gambar 2.4 Model sstem suspens pada kendaraan Secara umum sstem suspens kendaraan terdr atas sebuah pegas dan sebuah peredam kejut yang dsusun secara paralel. Fungs utama sstem suspens adalah (Wllam H. Crouse, 1993): Menyangga berat kendaraan Memberkan kenyamanan pengendara terhadap konds jalan yang dlalu Menjaga traks roda terhadap permukaan jalan Menjaga kesejajaran roda Sstem suspens terbag menjad dua bagan, yatu sstem suspens pasf dan sstem suspens aktf. Sstem suspens aktf terbag dua jens yatu suspens fully actve dan suspens semaktf (Keum-Shk Hong, 2002) Suspens Pasf Suspens pasf mash banyak dgunakan kendaraan-kendaraan hngga saat n. Sstem suspens n memlk konstanta peredaman pada nla tertentu (tetap), sehngga memlk tngkat kenyamanan dan keamanan yang tdak dapat dnams berubah mengkut konds permukaan jalan yang dlalu oleh kendaraan. Susunan sstem suspens tersebut dperlhatkan gambar 2.5 (a), dengan: 1. Massa sprung (m 1 ). 2. Massa unsprung (m 2). 3. Pegas suspens (k 1 ). 4. Pegas model (k 2 ). 5. Dan terakhr adalah peredam kejut (c). (a) (b) Gambar 2.5 (a) Model suspens pasf (b) Model suspens aktf Suspens Aktf Suspens aktf merupakan tpe suspens yang memlk proses pengendalan. Suspens n terbag dua, yatu suspens fully actve dan suspens semaktf berdasarkan bagamana mekansme pengendalan dlakukan (Keum-Shk Hong, 2002).

4 4 Ada dua jens sstem yang menggunakan komponen aktf, yatu sstem suspens aktf dan sstem suspens sem-aktf. Pada sstem suspens aktf tdak dgunakan komponen pasf sedangkan pada sstem suspens sem-aktf dgunakan komponen pasf selan komponen aktf. Sstem dengan komponen pasf akan mempunya karakterstk yang tetap untuk berbaga permukaan jalan. Penggunaan komponen aktf dapat merubah karakterstk sstem sesua dengan permukaan jalan, adanya perubahan massa kendaraaan akbat perubahan penumpang maupun bahan bakar. Keuntungan menggunakan sstem suspens aktf adalah getaran yang tmbul pada badan kendaraan akbat permukaan jalan yang bergelombang atau tdak rata dapat dkurang dan peredam getaran dapat menyesuakan dengan konds jalan. Kekurangannya adalah sstem suspens tdak dapat berfung apabla sstem pengontrol mengalam kerusakan. Jens yang kedua adalah sstem suspens sem-aktf. Sstem n mash menggunakan sstem suspens konvensonal dengan menambah peredam yang dapat datur. Keuntungan sstem n adalah mash dapat berfungs pada waktu sstem pengontrol mengalam kegagalan. Namun sstem n sangat dpengaruh oleh komponen-komponen pasf yang mempunya harga karakterstf tertentu. Sstem suspens fully actve bekerja dengan menghaslkan gaya untuk melawan getaran atau guncangan yang terjad. Susunan sstem suspens tersebut dperlhatkan gambar 2.5 (b). Jka hal n terjad maka kendaran akan berjalan tanpa adanya peredaman terhadap getaran, yang mengakbatkan berkurangnya pengendalan kendaraan oleh pengemud (Nel McLellan, 1998). III. PERANCANGAN 3.1 Perangkat Keras Akuss Data Peralatan akuss data dbuat menggunakan proto board atau serng dsebut dengan PCB berlubang karena PCB n sangat cocok dgunakan untuk membuat berbaga macam prototype dengan keunggulannya pada fleksbltas dan kemudahan modfkas jalur jalurnya dbandngkan dengan layout PCB. Sstem akuss suspens sem-aktf menggunakan nterfacng PPI (Programable Perpheral Interface) PPI 8255 n akan mengolah data-data nput sebelumnya melalu ADC (Analog Dgtal Converter). Pada sstem n, dengan mengaplkaskan pengendal logka fuzzy dharapkan sstem dapat menghaslkan peredaman yang mampu mengkompromsaskan tngkat keamanan dan kenyamanan terbak untuk setap konds jalan yang dlalu. Poss suspens saat beroslas (up-down oslaton) dapat dketahu dengan menggunakan sensor jarak. Hasl keluaran sensor berupa tegangan analog yang langsung dapat dhubungkan dengan rangakan ADC (Analog to Dgtal Converter) Pengubah Snyal Analog ke Data Dgtal ADC pada rancangan n dgunakan untuk mengubah masukan analog keluaran sensor jarak yang sudah dkuatkan menjad data dgtal 8 bt. Tpe ADC yang dgunakan adalah ADC 0804 pada mode kerja free runnng. Rangkaan free runnng ADC 0804 dtunjukkan pada Gambar 3.1. Gambar 3.1. Rangkaan free runnng ADC Untuk membuat mode kerja ADC 0804 menjad free runnng, maka harus dketahu bagamana urutan pemberan nla pada RD dan WR serta perubahan nla pada INTR. Urutan pemberan nla pada RD, WR perubahan nla pada INTR dtunjukkan pada Tabel 3.1 Tabel 3.1. Pemberan nla pada RD dan WR serta perubahan nla pada INTR Mode kerja free runnng ADC dperoleh jka RD dan CS dhubungkan ke ground agar selalu mendapat logka 0 sehngga ADC akan selalu aktf dan sap memberkan data. Pn WR dan INTR djadkan satu karena perubahan logka INTR sama dengan perubahan logka pada WR, sehngga pemberan logka pada WR dlakukan secara otomats oleh keluaran INTR. Rangkaan pengubah snyal analog ke data dgtal pada sstem n menggunakan IC ADC 0804 dengan mode free runnng yang artnya ADC akan secara terus menerus mengkonvers nla tegangan analog ke dalam data 8-bt dgtal. Proses n terjad sebanyak 1000 kal konvers setap detknya. Karena ADC dkondskan pada mode free runnng maka dperlukan tombol start untuk memulanya berupa pushbutton normaly open. Kelemahan mode n adalah terkadang terjad hang pada ADC yang berakbat keluaran data pada ADC bernla tetap. Untuk menjalankan kembal ADC apabla terjad hang adalah dengan menekan kembal tombol reset. Berdasarkan perhtungan pada rangkaan datas tegangan keluaran maksmum yang dhaslkan adalah sebesar 5 volt maka fullscale pada rangkaan ADC n adalah sebesar 5 volt juga, artnya nla 255 atau 0FFh dcapa bla tegangan masukan ADC sebesar 5 volt.

5 5 Dengan melakukan pengaturan pada pn 9 yatu pn V ref /2 yang merupakan pn untuk mengatur maksmum fullscale offset. Pada pn n tegangan datur sedemkan rupa sehngga tegangan yang masuk sebesar 5/2 volt yatu 2,5 volt. Pengaturannya menggunakan voltmeter dgtal. Keluaran ADC yang berupa data dgtal 8-bt akan dhubungkan dengan port A pada PPI, dengan demkan dperlukan suatu penghubung yang akan mengubungkan data ADC tersebut dengan port A PPI. Berkut adalah konfguras dar port yang dgunakan sebaga penghubung keluaran data ADC dengan PPI card. a. Port data pada alat b. Port A PPI card Gambar 3.2 Konfguras port penghubung alat ke PPI Pengaturan Mode PPI 8255 Pertama, alamat PPI d-set menjad alamat 303h, pengaturan n dlakukan dengan mengatur jumper yang terseda pada PPI card. Kemudan setelah PPI card terpasang pada slot ISA, pada system propertes dar devce manager wndow dplh ISA propertes untuk mengatur nla alamat dar PPI card yang bersangkutan. Pada alamat ISA devce tersebut datur nla yang sesua dengan nla PPI card yang telah datur tad yatu 303h, dengan demkan PPI card akan dkenal dan dapat dakses oleh sstem operas wndows. PPI datur pada mode 0 basc nput/output. Dengan port A sebaga jalur masukan. Dengan memberkan nla 90 heksa atau b pada port control, secara otomats port A tersebut sudah dapat dfungskan sebaga jalur masukan data 8-bt yang sap dolah datanya. 3.2 PerangkatKerasMekank-Plant Suspens Massa Sprung adalah massa kendaraan yang dsangga sstem suspens. Sepert massa body kendaraan, massa penumpang, massa mesn, dan lan sebaganya. Massa Unsprung adalah massa yang tdak dsangga sstem suspens. Sepert massa roda, lengan ayun, dan lan sebaganya Sensor Jarak-Poss Gambar 3.4. Rangkaan sensor jarak Gambar 3.5 Konfguras potensometer Dalam perancangan sensor jarak n dgunakan potensometer lnear (B) 10K. Potensometer dgunakan untuk mengetahu jarak perubahan poss (up-down oslaton of suspensons). Satu pn potensometer dhubungkan dengan tegangan +5 volt, satu pn dhubungkan dengan ground. Pn tengah potensometer sebaga masukan snyal ke ADC (sebaga level tegangan poss suspens). Dengan konfguras sepert gambar 3.5, keluaran potensometer ke ADC berada dalam range 0-5 volt SuspensUnt(Shock Absorber&Col Sprng) Gambar 3.6. Suspens unt (a) Col sprng (b) Shock absorber Peredam kejut dengan konstanta peredaman besar (keras), mampu menjaga traks roda (keamanan) dengan bak, tetap memberkan tngkat kenyamanan buruk, karena pengendara akan merasakan banyak getaran mengganggu akbat permukaan jalan. Sebalknya peredam kejut lembut, dengan konstanta peredaman kecl, memberkan tngkat kenyamanan bak kepada pengendara, tetap kemampuan menjaga traks roda kendaraan buruk (Nel McLellan, 1998) Motor Penggerak Roda Konveyor Gambar 3.3 Plant suspens model kendaraan seperempat Keterangan Gambar : A Sensor Jarak C Motor Penggerak (Potensometer) Roda Konveyor B Suspens Unt (Shock G Slnder Shock Absorber & Sprng) Absorber H Massa Unsprung L Akuss Data Box D Massa Sprung J Dsturbance Jalan E Poros Penyangga Sensor K Tang Penyangga F Col Sprng I Belt Konveyor Gambar 3.7 Motor konveyor dengan gearbox (gear reduks) Motor penggerak belt konveyor yang akan dgunakan adalah motor AC yang telah memlk gear reduks (Gearbox). Motor n dplh karena dengan adanya gear reduks maka kecepatan angular motor akan berkurang sehngga tors motor akan cukup besar untuk menanggung beban total suspens. Spesfkas :

6 6 1. Motor AC satu fasa 2. Motor 1.6 KW rpm at 50 HZ /220 Volt /7.6 Ampere 3.3 Perancangan Perangkat Lunak (Software) Program Akuss Data Pada aplkas akuss data n, dgunakan software bulder yatu borland delph 7. Gambar 3.8 Tamplan program akuss data Pada prosedur IntPPI akan memanggl prosedure PPISet yang bers parameter alamat dan data. Parameter alamat dan ds nla ControlPort yang bers 303h, kemudan data ds 90h yang merupakan nla kontrol agar PortA berfungs sebaga jalur masukan Program Analsa Fuzzy Logc Control Untuk menyelesakan Tugas Akhr n dgunakan bahasa pemrograman untuk pengamatan perancangan pengaturan suspens menggunakan kontrol fuzzy n adalah Delph 7. Pengendal Fuzzy yang drancang memlk dua buah masukan yatu error dan perubahan error, sedangkan keluaran pengendal Fuzzy menghaslkan snyal output defleks suspens depan. Hmpunan Fuzzy untuk masukan error dan perubahan error, masng-masng dbag menjad 7 kelas varabel lngustk. Kelas varabel lngustk yang dmaksud adalah kelas ke-1 yatu NB (Negatf Besar), kelas ke-2 yatu NS (Negatf Sedang), kelas ke-3 yatu NK (Negatf Kecl) kelas ke-4 yatu Z (Zero), kelas ke-5 yatu PK (Postf Kecl), kelas ke-6 yatu PS (Postf Sedang) dan kelas ke-7 yatu PB (Postf Besar), tap-tap kelas n lazm juga dsebut sebaga sub-hmpunan Fuzzy. Gambar 3.11 Fungs keanggotaan dan jangkauan dar error defleks suspens depan Gambar 3.12 Fungs keanggotaan dan jangkauan dar perubahan error defleks suspens depan Gambar 3.13 Fungs keanggotaan dan jangkauan untuk keluaran kontrol Hmpunan Fuzzy (parameter) keluaran fuzzy bers harga ttk tengah (center) masng-masng hmpunan fuzzy (PB, PS, PK, ZE, NK, NS dan NB) dar keluaran fuzzy. Realsas bentuk dan batasan masukan error dan perubahan error pada setap kelasnya yang berbentuk bahu, trapesum, atau segtga dtentukan dengan 4 buah ttk yang membentuk trapesum, karena pada dasarnya bangun segtga ataupun bentuk bahu merupakan bentuk khusus dar trapesum, msalnya segtga adalah trapesum yang memlk ttk puncak yang berhmpt. Empat buah ttk n adalah BB (Batas Bawah), PB (Puncak Bawah), PA (Puncak Atas), dan BA (Batas Atas) sepert dperlhatkan pada Gambar 3.14, dan dagram alr programnya dperlhatkan pada Gambar Gambar 3.14 Bentuk dan batasan masukan error dan error. Gambar 3.15 Bentuk dan batasan masukan error dan perubahan error pada program parameter fuzzy. Setelah mendapatkan derajat keanggotaan dar masukan snyal kesalahan (error) dan perubahan snyal kesalahan (change of error), maka langkah selanjutnya dalam pengendalan Fuzzy adalah evaluas aturan-aturan (rules). Perancangan aturan dbuat berdasarkan analss terhadap respon snyal yang memlk lonjakan maksmum dan beroslas, kemudan menentukan besarnya keluaran yang dperlukan. Dalam analss n snyal masukan dan snyal keluaran dgolongkan kedalam batas-batas lngustk, msalnya kesalahan negatf besar dan perubahan snyal kesalahan postf maka snyal keluaran

7 7 negatf. Gambaran snyal respon sstem yang dmaksud dperlhatkan pada Gambar Gambar 3.17 Respon sstem dengan lonjakan dan oslas E (t) = r(t) y(t) (3.1) de(t) = E(t) E(t-1) (3.2) Jumlah aturan yang dgunakan adalah sebanyak 49 aturan. Adapun bass aturan untuk pengendal Fuzzy dperlhatkan pada Tabel berkut ; Tabel 3.2 Rule base pengaturan suspens sem-aktf Dalam hal kenyamanan, sstem suspens harus dapat menurunkan percepatan vertkal badan kendaraan sehubungan dengan gangguan konds jalan yang tdak tentu. Dalam hal vehcle maneuverablty (savety), sstem suspens dharapkan untuk dapat membatas defleks suspens dalam range yang kecl. Pada Gambar 4.1 dan Gambar 4.2, dtunjukkan bahwa snyal error yang dgunakan sebaga snyal kontrol output pada suspens sem-aktf, sedkt berpengaruh karena lntasan jalan tanpa gangguan. Dengan menggunakan bass aturan yang telah dbuat, selanjutnya sstem Fuzzy melakukan evaluas terhadap derajat keanggotaan dar masukan error dan perubahan error untuk menentukan derajat keanggotaan parameter keluaran dar setap aturan. Operator yang dgunakan pada aturan adalah operator AND. Mekansme pengamblan keputusan menggunakan metode MAX-MIN. Evaluas aturan akan menghaslkan derajat keanggotaan untuk parameter keluaran, tahap setelah evaluas aturan adalah melakukan komposs semua hasl evaluas dar setap aturan untuk mendapatkan nla keluaran Fuzzy. Nla keluaran Fuzzy yang ddapatkan selanjutnya akan melalu defuzzfkas, yatu tahapan untuk mendapatkan suatu nla crsp dar keluaran Fuzzy. Metode yang dgunakan untuk defuzzfkas adalah metode rata-rata terbobot sesua dengan persamaan 3.3 : u M l 1 M l y n l 1 n 1 1 l A l A ) ) ( x (3.3) ( x y :ttk tengah (center) hmpunan fuzzy dar keluaran fuzzy (u) untuk setap aturan fuzzy. :banyaknya masukan fuzzy. M :banyaknya aturan fuzzy. l ( A x ) :derajat keanggotaan hmpunan fuzzy dar masukan fuzzy (E dan de) dar setap aturan fuzzy. IV. PENGUJIAN DAN ANALISIS 4.1 PengujanUnjuk Kerja Sstem dengan Lntasan Tanpa Gangguan Sstem suspens yang bagus adalah sstem suspens yang dapat menngkatkan kenyamanan berkendara dan dalam waktu yang sama dapat mempertahankan vehcle maneuverablty (savety). Gambar 4.1 Grafk defleks suspens sem-aktf tanpa pengontrol fuzzy dengan lntasan tanpa gangguan Gambar 4.2 Grafk snyal kontrol defleks suspens sem-aktf pengontrol fuzzy dengan lntasan tanpa gangguan 4.2 Pengujan Unjuk Kerja Sstem dengan Gangguan Gundukan Unjuk kerja sstem dengan model gangguan gundukan yang danggap dapat mewakl konds kenyataan sepert gundukan pols tdur. Gambar 4.3 memperlhatkan defleks suspens kendaraan yang terjad dengan gundukan untuk sstem suspens sem-aktf tanpa pengontrol. Dan Gambar 4.4 menunjukkan snyal kontrol defleks suspens kendaraan yang terjad dengan gundukan untuk sstem suspens sem-aktf dengan kontrol fuzzy. Pada Gambar 4.3 dan Gambar 4.4, dtunjukkan bahwa snyal error yang dgunakan sebaga snyal kontrol output pada suspens sem-aktf, berpengaruh. Gambar 4.3 Grafk defleks suspens sem-aktf tanpa pengontrol fuzzy pada lntasan gangguan gundukan

8 8 Pada gambar 4.4 sstem suspens sem-aktf menghaslkan snyal kontrol dengan pengontrol fuzzy yang memlk referens defleks 4 cm, untuk mempertahankan keadaan awal yang dapat dlhat pada gambar Pengujan Unjuk Kerja Sstem dengan Lntasan dengan Jalan Tdak Rata Gundukan Tak Teratur Unjuk kerja sstem suspens dengan gangguan yang berupa jalan tdak rata yang dgunakan untuk mewakl konds jalan dalam kenyataan yatu konds jalan dengan gundukan tak teratur, msalnya lntasan off road. Gambar 4.4 Grafk snyal kontrol defleks suspens sem-aktf dengan pengontrol pada lntasan gangguan gundukan 4.3 Pengujan Unjuk Kerja Sstem dengan Lntasan Bergelombang- Gundukan Teratur Unjuk kerja sstem suspens dengan gangguan yang berupa jalan bergelombang yang dgunakan untuk mewakl konds jalan dalam kenyataan yatu konds jalan dengan gundukan teratur, msalnya gundukan sebelum perlntasan kereta ap, gundukan sebelum memasuk loket pembayaran tol. Gambar 4.7 Grafk defleks suspens sem-aktf tanpa pengontrol fuzzy pada jalan tdak rata-gundukan tak teratur Gambar 4.8 Grafk snyal kontrol defleks suspens sem-aktf dengan pengontrol fuzzy pada jalan tdak rata-gundukan tak teratur Gambar 4.5 Grafk defleks suspens sem-aktf tanpa pengontrol fuzzy pada lntasan dengan bergelombang-gundukan teratur Gambar 4.6 Grafk snyal kontrol defleks suspens sem-aktf dengan pengontrol fuzzy pada lntasan dengan bergelombanggundukan teratur Dar hasl tersebut terlhat bahwa pada gangguan lntasan bergelombang atau gundukan teratur, sstem suspens sem-aktf dengan pengontrol fuzzy yang drancang dapat menghaslkan snyal kontrol defleks suspens badan kendaraan yang relatf lebh cepat menuju referens/settng pont yang berart memberkan kenyamanan yang lebh bak dbandngkan sstem suspens sem-aktf tanpa pengontrol. Snyal nput random (gundukan tak teratur) yang dgunakan adalah dua gundukan yang berbeda ketnggan. Gambar 4.8 menunjukkan suspens semaktf dengan pengontrol fuzzy yang drancang dapat menghaslkan nla puncak snyal kontrol defleks suspens badan kendaraan yang lebh kecl dbandngkan dengan sstem suspens tanpa pengontrol. Hal tersebut dsebabkan snyal kontrol yang dhaslkan oleh sstem fuzzy terlalu besar. Masukan berupa gangguan lntasan dengan jalan tdak rata akan menghaslkan error dan turunan error yang kecl yang hanya membutuhkan snyal kontrol yang kecl untuk menghaslkan keluaran plant yang mendekat harga referens. Snyal error dan turunan error yang kecl tersebut setelah dproses berdasarkan fungs keanggotaan dar snyal masukan dan keluaran fuzzy serta rule base yang telah drancang, menghaslkan snyal kontrol yang mash cukup besar, terlhat pada gambar 4.8 referens yang dharapkan defleks sebesar 4 cm, tap pada kenyataannya snyal kontrol memberkan defleks sebesar 5 cm.

9 9