KONTROL DAYA DORONG PESAWAT TERHADAP PERUBAHAN FLOW UDARA MAKALAH SEMINAR HASIL KONSENTRASI TEKNIK SISTEM KONTROL

dokumen-dokumen yang mirip
PENGENDALIAN KECEPATAN PUTARAN GAS ENGINE

UJI PERFORMANSI PADA SISTEM KONTROL LEVEL AIR DENGAN VARIASI BEBAN MENGGUNAKAN KONTROLER PID

Sistem Pengaturan Kecepatan Motor DC Pada Alat Penyiram Tanaman Menggunakan Kontoler PID

SISTEM PENGENDALIAN SUHU PADA TUNGKU BAKAR MENGGUNAKAN KONTROLER PID

Sistem Pengaturan Kecepatan Motor DC pada Alat Ektraktor Madu Menggunakan Kontroler PID

PENGESAHAN PUBLIKASI HASIL PENELITIAN SKRIPSI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

Sistem Pengaturan Kecepatan Motor DC pada Alat Pengaduk Adonan Dodol Menggunakan Kontroler PID

Identifikasi Self Tuning PID Kontroler Metode Backward Rectangular Pada Motor DC

PENGENDALIAN KETINGGIAN AIR PADA DISTILASI AIR LAUT MENGGUNAKAN KONTROLER ON-OFF PROPOSAL SKRIPSI

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

PENGATURAN KUAT CAHAYA PADA SOLATUBE MENGGUNAKAN KONTROLER PID BERBASIS MIKROKONTROLER

IV. PERANCANGAN SISTEM

PENGESAHAN PUBLIKASI HASIL PENELITIAN SKRIPSI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

BAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1 Sensor Ultrasonik HCSR04. Gambar 2.2 Cara Kerja Sensor Ultrasonik.

SISTEM KONTROL KECEPATAN MOTOR DC D-6759 BERBASIS ARDUINO MEGA 2560

Kata kunci: Arduino Mega 2560, Pengendalian Suhu Kelembaban Relatif, Kontroler PID

SISTEM PENGATURAN POSISI SUDUT PUTAR MOTOR DC PADA MODEL ROTARY PARKING MENGGUNAKAN KONTROLER PID BERBASIS ARDUINO MEGA 2560

Pengendalian Temperatur pada Proses Pengeringan Gabah Menggunakan Alat Rotary Dryer Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno

PERANCANGAN SISTEM KESEIMBANGAN BALL AND BEAM DENGAN MENGGUNAKAN PENGENDALI PID BERBASIS ARDUINO UNO. Else Orlanda Merti Wijaya.

Perancangan Alat Fermentasi Kakao Otomatis Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno

TUGAS AKHIR RESUME PID. Oleh: Nanda Perdana Putra MN / 2010 Teknik Elektro Industri Teknik Elektro. Fakultas Teknik. Universitas Negeri Padang

SISTEM PENGENDALIAN SUHU PADA PROSES DISTILASI VAKUM BIOETANOL DENGAN MENGGUNAKAN ARDUINO

BAB III PERANCANGAN SISTEM

Kendali Perancangan Kontroler PID dengan Metode Root Locus Mencari PD Kontroler Mencari PI dan PID kontroler...

II. PERANCANGAN SISTEM

SISTEM PENGATURAN MOTOR DC MENGGUNAKAN PROPOTIONAL IINTEGRAL DEREVATIVE (PID) KONTROLER

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

SISTEM PENGENDALI PERLAMBATAN KECEPATAN MOTOR PADA ROBOT LINE FOLLOWER DENGAN SENSOR ULTRASONIK

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

IMPLEMENTASI KONTROL LOGIKA FUZZY PADA SISTEM KESETIMBANGAN ROBOT BERODA DUA

III. METODE PENELITIAN. dari bulan November 2014 s/d Desember Alat dan bahan yang digunakan dalam perancangan Catu Daya DC ini yaitu :

BAB II LANDASAN TEORI. ACS712 dengan menggunakan Arduino Nano serta cara kerjanya.

BAB III PEMBUATAN ALAT Tujuan Pembuatan Tujuan dari pembuatan alat ini yaitu untuk mewujudkan gagasan dan

Rancang Bangun Sistem Takeoff Unmanned Aerial Vehicle Quadrotor Berbasis Sensor Jarak Inframerah

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... HALAMAN PENGESAHAN... HALAMAN PENYATAAN... INTISARI... ABSTRACT... HALAMAN MOTTO... HALAMAN PERSEMBAHAN... PRAKATA...

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

PENGENDALIAN SUHU DAN KELEMBABAN PROSES PEMATANGAN KEJU MENGGUNAKAN KONTROLER PID BERBASIS PLC. Publikasi Jurnal Skripsi

Pengaturan Kecepatan Motor DC Menggunakan Kendali Hybrid PID-Fuzzy

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Sistem Pengendalian Kecepatan Motor Pendorong Robot Hovercraft Line Follower Menggunakan Kontroler PID Berbasis Mikrokontroler ATmega 8535

IMPLEMENTASI MODEL REFERENCE ADAPTIVE SYSTEMS (MRAS) UNTUK KESTABILAN PADA ROTARY INVERTED PENDULUM

PERANCANGAN PENGENDALI POSISI LINIER UNTUK MOTOR DC DENGAN MENGGUNAKAN PID

ANALISIS PENERAPAN PID CONTROLLER PADA AVR (AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR)

BAB III PERANCANGAN SISTEM. perancangan mekanik alat dan modul elektronik sedangkan perancangan perangkat

IDENTIFIKASI DAN DESAIN CONTROLLER PADA TRAINER FEEDBACK PRESSURE PROCESS RIG Satryo Budi Utomo, Universitas Jember

RANCANG BANGUN SIMULATOR PENGENDALIAN POSISI CANNON PADA MODEL TANK MILITER DENGAN PENGENDALI PD (PROPOSIONAL DERIVATIVE)

PENGENDALIAN TEKANAN PADA SISTEM HOMOGENISASI SUSU DENGAN KONTROLER PID BERBASIS ARDUINO UNO

BAB 2 LANDASAN TEORI

Sistem Pengendalian Suhu Pada Tungku Bakar Menggunakan Kontrol Logika Fuzzy

PENGENDALIAN SUDUT CERMIN DATAR PADA SOLATUBE MENGGUNAKAN KONTROLER PID BERBASIS MIKROKONTROLER

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Pesawat tanpa awak atau pesawat nirawak (Unmanned Aerial Vehicle atau disingkat UAV), adalah sebuah mesin

BAB I PENDAHULUAN. menggerakan belt conveyor, pengangkat beban, ataupun sebagai mesin

Implementasi Modul Kontrol Temperatur Nano-Material ThSrO Menggunakan Mikrokontroler Digital PIC18F452

Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Jalan MT. Haryono 167, Malang 65145, Indonesia

metode pengontrolan konvensional yaitu suatu metode yang dapat melakukan penalaan secara mandiri (Pogram, 2014). 1.2 Rumusan Masalah Dari latar

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI PENGENDALI PID PADA SUBSISTEM AKTUATOR ROBOT MOBIL TIPE SINKRON

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

APLIKASI KONTROL PID UNTUK PENGATURAN POSISI MOTOR DC PADA PISAU PEMOTONG ALAT PEMBAGI ADONAN ROTI ( DOUGH DIVIDER )

SELF-STABILIZING 2-AXIS MENGGUNAKAN ACCELEROMETER ADXL345 BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega8

KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

Sistem Pengaturan Kecepatan Stasioner Mesin Bensin Menggunakan Kontroler PID

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI PERANGKAT KERAS

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

YONI WIDHI PRIHANA DOSEN PEMBIMBING Dr.Muhammad Rivai, ST, MT. Ir. Siti Halimah Baki, MT.

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PROPOSAL SKRIPSI PENGENDALIAN KECEPATAN PUTARAN GAS ENGINE PADA UAV RC AIRPLANE MENGGUNAKAN KONTROL LOGIKA FUZZY

SISTEM PENGATURAN KECEPATAN MOTOR PADA ROBOT LINE FOLLOWER BERBEBAN MENGGUNAKAN KONTROLER PID

Rancang Bangun Pengatur Tegangan Otomatis pada Generator Ac 1 Fasa Menggunakan Kendali PID (Proportional Integral Derivative)

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI. (secara hardware).hasil implementasi akan dievaluasi untuk mengetahui apakah

IMPLEMENTASI ROBOT THREE OMNI-DIRECTIONAL MENGGUNAKAN KONTROLER PID PADA ROBOT KONTES ROBOT ABU INDONESIA (KRAI)

PEMBUATAN SISTEM PENGATURAN PUTARAN MOTOR DC MENGGUNAKAN KONTROL PROPORTIONAL-INTEGRAL-DERIVATIVE (PID) DENGAN MEMANFAATKAN SENSOR KMZ51

BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian tugas akhir dilaksanakan pada bulan Februari 2014 hingga Januari

Makalah Seminar Tugas Akhir

IMPLEMENTASI SISTEM KESEIMBANGAN ROBOT BERODA DUA DENGAN MENGGUNAKAN KONTROLER PROPORSIONAL INTEGRAL DIFERENSIAL

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA RANGKAIAN

PERANCANGAN KONTROLER PI ANTI-WINDUP BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 32 PADA KONTROL KECEPATAN MOTOR DC

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA RANGKAIAN

BAB III ANALISIS DAN DESAIN SISTEM

PENGATURAN POSISI MOTOR SERVO DC DENGAN METODE P, PI, DAN PID

III. METODE PENELITIAN. Penelitian, perancangan, dan pembuatan tugas akhir ini dilakukan di Laboratorium

SISTEM KENDALI POSISI MOTOR DC Oleh: Ahmad Riyad Firdaus Politeknik Batam

Rancang Bangun Quadropod Robot Berbasis ATmega1280 Dengan Desain Kaki Kembar

Desain dan Implementasi Automatic Flare Maneuver pada Proses Landing Pesawat Terbang Menggunakan Kontroler PID

MINIATUR PENGENDALI TEKANAN LIQUID

BAB II LANDASAN TEORI

JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN ISSN : VOL. 9 NO. 1 April 2016

IMPLEMENTASI KONTROLER PID PADA TWO WHEELS SELF BALANCING ROBOT BERBASIS ARDUINO UNO

BAB 2 LANDASAN TEORI

RANCANG BANGUN ROBOT PENYEIMBANG BERBASIS ANDROID

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

IMPLEMENTASI SENSOR KAPASITIF DALAM SISTEM KONTROL KADAR ETANOL

IMPLEMENTASI SISTEM KENDALI KECEPATAN MOTOR ARUS SEARAH MENGGUNAKAN KENDALI PID BERBASIS PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLER

SIMULASI DATA ACQUISITION ALAT UJI FLIGHT CONTROL ACTUATOR PESAWAT MENGGUNAKAN SOFTWARE LABVIEW

pengendali Konvensional Time invariant P Proportional Kp

FUZZY LOGIC UNTUK KONTROL MODUL PROSES KONTROL DAN TRANSDUSER TIPE DL2314 BERBASIS PLC

RESPON SISTEM DITINJAU DARI PARAMETER KONTROLER PID PADA KONTROL POSISI MOTOR DC

(Dimasyqi Zulkha, Ir. Ya umar MT., Ir Purwadi Agus Darwito, MSC)

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

Transkripsi:

KONTROL DAYA DORONG PESAWAT TERHADAP PERUBAHAN FLOW UDARA MAKALAH SEMINAR HASIL KONSENTRASI TEKNIK SISTEM KONTROL Disusun Oleh : HERNAWAN KRISTIANTO NIM : 0710630028-63 KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK MALANG 2015

KONTROL DAYA DORONG PESAWAT TERHADAP PERUBAHAN FLOW UDARA MAKALAH SEMINAR HASIL KONSENTRASI TEKNIK SISTEM KONTROL Disusun Oleh : HERNAWAN KRISTIANTO NIM : 0710630028-63 TELAH DIPERIKSA DAN DISETUJUI ISINYA OLEH: Pembimbing I Pembimbing II Ir. Purwanto, M.T. NIP. 19540424 198601 1 001 Ir. Bambang Siswojo, M.T. NIP. 19621211 198802 1 001

KONTROL DAYA DORONG PESAWAT TERHADAP PERUBAHAN FLOW UDARA Hernawan Kristianto¹, Purwanto, Ir., MT.², Bambang Siswojo, Ir., MT.³ ¹Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro, ² ³Dosen Jurusan Teknik Elektro, Universitas Brawijaya Jalan MT Haryono 167, Malang 65145, Indonesia E-mail: nandhapamadyaputra@ymail.com Abstrak Pesawat tanpa awak atau yang dikenal juga dengan UAV ( Unmaned Aerial Vehicle ) dewasa inin sangat gencar dikembangkan, karena berpotensi untuk membantu eksplorasi, penjelajahan, dan pertambangan Salah satu yang mejadi masalah utama untuk pesawat tanpa awak seperti UAV ini adalah bentuknya yang biasanya lebih kecil daripada pesawat pada umumnya sehingga adanya perubahan tekanan udara sedikit saja mampu untuk mengganggu laju terbang pada UAV ini. Salah satu solusi dari permasalahan diatas adalah dengan menambahkan sensor tekanan yang berhubungan langsung dengan propeller dan dikendalikan secara otomatis mengggunakan metode kontrol PID. Karena keunggulan dari PID adalah memiliki respon yang halus dan sangat cepat. Dan terbukti dengan setelan PID terbaiknya Kp = 2, Kd.= 3,5 dan Ki = 1,2 hal ini menunjukkan sistem dapat memberikan respon yang baik dengan toleransi 5% dari setpoint yang ditentukan dan mampu kembali steady ketika mendapatkan gangguan melalui pengujian windtunnel/ terowongan angin Kata Kunci : PID, Daya Dorong, Load Cell, I. PENDAHULUAN Pesawat tanpa awak (Unmanned Aerial Vehicle atau yang disingkat UAV) saat ini gencar digunakan untuk mengeksplorasi hasil tambang, mineral, dan tempat - tempat yang tidak dapat dijangkau oleh manusia. Ada beberapa macam gaya yang bekerja pada UAV. Gaya-gaya ini meliputi gaya angkat (lift), gaya dorong (thrust), gaya berat (weight), dan gaya hambat udara (drag). Gaya-gaya inilah yang mempengaruhi performa UAV untuk dapat terbang. Pada penerbangan yang stabil, jumlah gaya yang berlawanan adalah sama dengan nol. Tidak ada ketidak seimbangan dalam penerbangan yang stabil dan lurus (hukum ketiga newton). Hal ini berlaku pada penerbangan yang mendatar, mendaki, dan menurun. Pada umumnya kecepatan baling baling UAV adalah konstan tergantung dari kecepatan motor DC yang menggerakkannya. Sehingga dihasilkan gaya dorong (thrust) yang konstan hal ini berbanding terbalik dengan gaya hambat udara (drag) yang berubah ubah. Hal ini dapat menyebabkan kondisi pesawat menjadi tidak stabil. Untuk itu diperlukan sebuah pengaturan pada kecepatan motor baling baling pesawat sehingga menghasilkan gaya dorong (thrust) yang dapat menyesuaikan dengan kondisi di sekitarnya. Terutama ketika pesawat akan mengudara (take off) ataupun ketika akan mendarat (landing). dibutuhkan sebuah kemampuan daya dorong pesawat yang dapat mengimbangi gangguan flow dari tekanan angin di sekitar pesawat. Diharapkan kepekaan daya dorong ysng dihasilkan pesawat dalam mengimbangi flow udara yang berbeda dapat menjaga kestabilan pesawat mengudara ataupun ketika pesawat mendarat sehingga dapat meminimalisir resiko pesawat akan jatuh. II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Load Cell Load cell adalah alat yang mengeluarkan sinyal listrik yang proporsional dengan gaya yang diterima. Load cell terdiri dari strain gauge yang dipasang sedemikian rupa sehingga membentuk jembatan wheatstone. Strain gauge diletakkan pada dua sisi dari load cell dan dikalibrasi dengan amperemeter. Dua strain gauge yang dipasang berbalikan akan memberikan reaksi sesuai dengan perubahan pada panjang kolom. saat mengalami keadaan gendut/gembung. Panjang pada sepasang Strain Gauge memendek, diameter kawatnya membesar dan hambatannya berkurang. Sementara sepasang yang lain jadi memanjang, diameter kawatnya mengecil dan hambatannya bertambah. Ketika kita kalibrasi dengan amperemeter maka sinyal listrik tadi akan dapat kita baca. 2.2 Kontroler Proporsional Integral Differensial (PID) 2.2.1 Kontroler Proporsional kontrol proporsional berfungsi untuk memperkuat sinyal kesalahan penggerak (sinyal error), sehingga akan mempercepat keluaran sistem mencapai titik referensi. Hubungan antara input kontroler u(t) dengan sinyal error e(t) terlihat pada persamaan 1 berikut: Kp adalah konstanta proporsional. Diagram blok kontrol proporsional ditunjukkan pada gambar berikut: Gambar 2.1. Diagram blok kontrol proporsional

2.2.2 Kontroler Integral Kontrol integral pada prinsipnya bertujuan untuk menghilangkan kesalahan keadaan tunak (offset) yang biasanya dihasilkan oleh kontrol proporsional. Hubungan antara output kontrol integral u(t) dengan sinyal error e(t) terlihat pada persamaan 2 berikut: Ki adalah konstanta integral. Diagram blok kontrol integral ditunjukkan pada gambar berikut: Gambar 2.2 Diagram blok kontrol integral 2.2.3 Kontroler Differensial Kontrol differensial dapat disebut pengendali laju, karena output kontroler sebanding dengan laju perubahan sinyal error. Hubungan antara output kontrol derivatif u(t) dengan sinyal error e(t) terlihat pada persamaan 3 berikut: Gambar 2.4 Blog diagram kontroler PID Keluaran kontroler PID merupakan penjumlahan dari keluaran kontroler proporsional, integral dan differensial. Gambar 2 menunjukkan hubungan tersebut. karakteristik kontroler PID sangat dipengaruhi oleh kontribusi besar dari ketiga parameter P,I dan D. penyetelan konstanta Kp, Ti dan Td akan mengakibatkan penonjolan sifat dari masing-masing elemen. Satu atau dua dari ketiga konstanta tersebut dapat diatur lebih menonjol dibanding yang lain. Konstanta yang menonjol itulah akan memberikan kontribusi pengaruh pada respon sistem secara keseluruhan. Blok kontrol derivatif ditunjukkan pada Gambar dibawah ini. Kontrol derivatif tidak akan pernah digunakan sendirian, karena kontroler ini hanya akan aktif pada periode peralihan. Pada periode peralihan, kontrol derivatif menyebabkan adanya redaman pada sistem sehingga lebih memperkecil lonjakan. Seperti pada kontrol proporsional, kontrol derivatif juga tidak dapat menghilangkan offset. Gambar 2.3 Diagram blok kontrol derivatif 2.2.4 Kontroler PID Setiap kekurangan dan kelebihan dari masing-masing kontroler P,I dan D dapat saling menutupi dengan menggabungkan ketiganya secara pararel menjadi kontroler proporsional integral differensial (PID). Elemen-elemen kontroler P,I dan D masing-masing secara keseluruhan bertujuan untuk mempercepat reaksi sebuah sistem, menghilangkan offset dan menghasilkan perubahan awal yang besar (Gunterus, 1994, 8-10). Kontroller PID memiliki digaram kendali seperti yang ditunjukkan dalam gambar 1. Aksi kontrolnya dinyatakan sebagai: m(t) = Kp. e(t) + Kp t Ti e(t)dt + Kp. Td de(t) dt 0 Jenis kontroler ini digunakan untuk memperbaiki kecepatan respon, mencegah terjadinya kesalahan keadaan mantap serta mempertahankan kesetabilan. Gambar 2.5 Hubungan fungsi waktu antara sinyal keluaran dan sinyal masukan kokntroler PID Sumber: Gunterus, 1994:8-11 2.3 Arduino Uno Arduino Uno adalah sebuah board mikrokontroler berbasis ATMega328. Arduino Uno mempunyai 14 pin digital input/output (6 diantaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator kristal 16 Mhz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuah tombol reset. Arduino Uno mengambil daya melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal. Sumber daya ini akan dipilih secara otomatis. Catu daya eksternal (non- USB) dapat juga dicatu melalui AC- DC adaptor atau baterai. board dapat mulai beroperasi jika dicatu dengan daya eksternal sebesar 6 sampai 20 volt. Tapi jika disuplai dengan daya kurang dari 7V, masukannya akan kurang dari 5V sehingga menyebabkan board menjadi tidak stabil. Tapi jika dicatu menggunakan daya yang lebih dari 12V, voltaase regulator akan overheat and dapat menyebabkan kerusakan pada board. Direkomendasikan isaran daya adalah sekitar 7 to 12 volts. 2.4 PWM (Pulse Width Modulation) PWM (Pulse Width Modulation) digunakan ntuk mengatur kecepatan dari motor DC. Dimana kecepatan motor DC tergantung pada besarnya duty cycle yang diberikan pada motor DC tersebut. Pada sinyal PWM, frekuensi sinyal konstan sedangkan duty cycle bervariasi dari 0%-10%. Dengan mengatur duty cycle akan diperoleh keluaran yang diinginkan. Pada AVR ATMega16 duty cycle ditentukan oleh Outpun Compare Match A (OC1A).

Sinyal PWM (pulse width modulation) secara umum dapat dilihat dalam gambar dibawah ini. 4.1 Diagram Blok Sistem Dalam skripsi ini dibuat diagram blok agar dalam pengerjaan dapat dilakukan sesuai dengan rangcangan sistem. Adapun diagram blok tersebut dapat dilihat pada Gambar 4.1. Gambar 2.6 sinyal PWM secara umum III. METODE PENELITIAN Kajian dalam skripsi ini merupakan penelitian yang bersifat aplikatif, dan bertujuan untuk Mengatur daya dorong / Thrust pada pesawat menggunakan kontroler Proporsional Integral Deferensial (PID). Tujuannya agar memperoleh daya dorong yang mampu mengimbangi drag dari udara sekitar saat pesawat berada di udara. Langkah-langkah yang perlu dilakukan untuk merealisasikan alat yang akan dibuat adalah sebagai berikut: 1. Spesifikasi alat 2. Studi literatur 3. Perancanangan dan realisasi pembuatan alat 4. Pengujian alat 5. Pengambilan kesimpulan IV. PERHITUNGAN dan ANALISIS Perancangan dan pembuatan dalam skripsi ini bertujuan untuk merancang beberapa perangkat secara keseluruhan terkait dengan sistem kontrol daya dorong Gas Engine 2 tak. Perancangan perangkat tersebut meliputi perancangan perangkat keras maupun perancangan perangkat lunak. Sedangkan pembuatan bertujuan untuk menghasilkan semua perangkat pendukung maupun alat secara keseluruhan 4.1 Spesifikasi Sistem Spesifikasi alat yang di rancang adalah sebagai berikut: 1. Gas Engine 2 tak dengan displacement sebesar 9 CC 2. CDI (Capacitor Discharge Ignition) sebagai alat bantu sistem pengapian pada mesin pembakaran dalam. 3. UBEC (Universal Battery Elimination Circuit) sebagai pengkondisi sinyal tegangan masukan CDI sebesar 4,8-6 V. 4. Putaran Gas Engine didapatkan dari proses pembakaran dalam melalui campuran udara dan bahan bakar cair (oktan 90). 5. Daya Dorong yang dihasilkan Gas Engine yaitu 0-3Kg 6. Propeller pada ujung shaft motor menggunakan Type S2 Series 11 x 5 inch. 7. Arduino Uno berbasis mikrokontroler ATmega328. 8. Menggunakan sensor Load Cell. 9. Motor Servo dengan maksimum tegangan masukan 4,8 V dan memiliki torsi sebesar 3,1 kgcm. 10. Windtunnel sebagai alat pengujian sistem. Gambar 4.1 Diagram Blok Sistem 4.2 Perancangan Perangkat keras Perangkat keras terdiri dari Gas Engine, sensor load cell, CDI (Capacitor Discharge Ignition), UBEC (Universal Battery Elimination Circuit), propeller (baling-baling), motor servo, dan Windtunnel (terowongan angin), penentuan parameter penguatan kontroler, modul Arduino Uno. 4.2.1 Gas Engine Gas Engine merupakan motor yang menghasilkan putaran melalui proses pembakaran dalam, yaitu pencampuran antara bahan bakar cair (oktan 90) dengan udara. Pada dasarnya putarannya dikendalikan dengan mengatur buka-tutup katup melalui throttlenya. Spesifikasi yang dipilih berdasarkan kebutuhan standar untuk aeromodeling, mesin dengan tipe 2 tak, kapasitas displacement 9cc ini memiliki kekuatan maksimal 0,8 HP/ 15.000 RPM. 4.2.2 Sensor Load Cell Sensor load cell terdiri dari sensor Load Cell dan pengkondisi sinyal untuk mengubah daya dorong menjadi tegangan analog. Sensor Load Cell yang memiliki kemampuan maksimal 10Kg. 4.2.3 CDI (Capacitor Discharge Ignition) CDI atau Capacitor Discharge Ignition disini digunakan untuk membantu sistem pengapian pada proses pembakaran dalam, sehingga semakin maksimal pengapian maka busi juga akan memantik campuran gas dalam ruang bakar secara maksimal juga. Bekerja pada tegangan 4,8 6 V. 4.2.4 Universal Battery Elimination Circuit UBEC (Universal Battery Elimination Circuit) berfungsi sebagai pengondisi sinyal tegangan agar lebih stabil ketika disalurkan pada CDI. Rangkaian ini bekerja pada tegangan 6-23V dan menghasilkan output 5,1 atau 6,1 V. 4.2.5 Pemilihan Propeller Propeller yang digunakan pada ujung shaft motor adalah propeller tipe S2 series 11 x 5 inch. Pemilihan ini didasarkan pada rekomendasi pabrik yaitu propeller 11 x 5 inch atau 11 x 6 inch jika digunakan pada Gas Engine displacement 9cc. 4.2.6 Windtunnel (Terowongan Angin) Windtunnel/ terowongan angin ini memiliki fungsi untuk menguji Gas Engine apakah dapat stabil ketika mendapatkan gangguan perubahan aliran angin. Selain itu juga mempunyai fungsi sebagai peyangga

Gas Engine saat melakukan penyalaan mesin ataupun saat melakukan setting. Spesifikasi Windtunnel/ terowongan angin ini memiliki diameter dalam 32 cm dan panjang 70 cm. V. PENGUJIAN ALAT Tujuan pengujian sistem ini adalah untuk menentukan apakah alat yang telah dibuat berfungsi dengan baik dan sesuai dengan perancangan. Pengujian pada sistem ini meliputi pengujian setiap blok maupun pengujian secara keseluruhan. Pengujian setiap blok ini dilakukan untuk menemukan letak kesalahan dan mempermudah analisis pada sistem apabila alat tidak bekerja sesuai dengan perancangan. Adapun langkahlangkah pengujian yang dilakukan adalah: 1. Pengujian sensor load cell 2. Pengujian tanpa kontroler 3. Pengujian keseluruhan sistem 5.1 Pengujian Load Cell 5.1.1 Tujuan Pengujian ini bertujuan untuk menguji tegangan keluaran pengkondisi sensor load cell terhadap gaya dorong yang diberikan. 5.1.2 Peralatan yang digunakan 1. Multimeter 2. Gas Engine dan windtunnel 5.1.3 Langkah pengujian 1. Illustrasi pengujian seperti yang diperlihatkan dalam Gambar 5.1 2. Pasang catu daya DC 9V 3. Beri beban pada load cell 4. Ukur tegangan yang keluar dari rangkaian pengkondisi snyal load cell 5. Catat tegangan keluaran yang ditampilkan voltmeter 6. Ulangi langkah nomer 3 setiap tambahan beban 0.5kg Gambar 5.1 Illustrasi pengujian load cell 5.1.4 Hasil Pengujian Adapun hasil pengujian load cell diperlihatkan dalam tabel 5.1 Tabel 5.1 Hasil pengujian Load Cell No. Beban (Kg) Tegangan Keluaran (V) 1 0,5 0,26 2 1 0,55 3 1,5 0,78 4 2 1,02 5 2,5 1,27 6 3 1,52 7 3,5 1,78 8 4 2,02 9 4,5 2,26 10 5 2,52 11 5,5 2,77 12 6 3,02 13 6,5 3,3 14 7 3,55 15 7,5 3,8 16 8 4,02 17 8,5 4,2 18 9 4,53 19 9,5 4,76 20 10 4,95 Hasil pengujian secara grafik diperlihatkan dalam Gambar 5.2. Gambar 5.2 Hasil pengujian load cell secara grafik Dari tabel 5.1 akan dihitung besarnya tegangan keluaran per kilogram beban. Sebagai contoh data 1 dengan beban beban 0,5kg diperoleh tegangan keluaran sebesar 0,26V, dengan demikian diperoleh keluaran: 0, 26V = 0,52V/kg. Dengan cara yang sama, hasil 0, 5kg perhitungan secara keseluruhan diperlihatkan dalam Tabel 5.2. Tabel 5.2. Hasil perhitungan keluaran load cell V/Kg No. 6 4 2 0 Tegangan Keluaran (V) 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 Beban (Kg) Tegangan Keluaran (V) V/Kg 1 0,5 0,26 0,5200 2 1 0,55 0,5500 3 1,5 0,78 0,5200 4 2 1,02 0,5100 5 2,5 1,27 0,5080 6 3 1,52 0,5067 7 3,5 1,78 0,5086 8 4 2,02 0,5050 9 4,5 2,26 0,5022 10 5 2,52 0,5040 11 5,5 2,77 0,5036 12 6 3,02 0,5033 13 6,5 3,3 0,5077 14 7 3,55 0,5071 15 7,5 3,8 0,5067 16 8 4,02 0,5025 17 8,5 4,2 0,4941

18 9 4,53 0,5033 19 9,5 4,76 0,5011 20 10 4,95 0,4950 10,158 Total = 9 Rata-rata = 0,5079 Dengan demikian karakteristik load cell adalah 0,5079 Volt/Kg. 5.2 Pengujian tanpa kontroler 5.2.1 Tujuan Pengujian ini bertujuan untuk melihat hubungan bukaan throtle (derajad) terhadap daya dorong yang dihasilkan oleh gas engine (kg). Gaya dorong diperoleh dari pembacaan tegangan keluaran pengkondisi sinyal load cell dengan karakteristik 0,5079 Volt/Kg. 5.2.2 Peralatan yang digunakan 1. Multimeter 2. Gas Engine dan windtunnel 5.2.3 Langkah pengujian 1. Gas Engine dihidupkan dengan dengan posisi idle. 2. Naikkan sudut throtle sebesar 2 derajat melalui remote radio kontrol. 3. Baca tegangan keluaran pengkondisi sinya load cell 4. Ulangi point 2 sampai 44 derajat 5.2.4 Hasil pengujian Adapun hasil pengujiannya diperlihatkan dalam Tabel 5.3. Tabel 5.3. Hasil pengujian tanpa kontroler No. Sudut Throtle Tegangan keluaran (V) 1 0 0,0408 2 2 0,06222 3 4 0,08721 4 6 0,11934 5 8 0,15861 6 10 0,204 7 12 0,2448 8 14 0,2958 9 16 0,357 10 18 0,408 11 20 0,4998 12 22 0,5865 13 24 0,66555 14 26 0,7395 15 28 0,8415 16 30 0,9282 17 32 1,071 18 34 1,173 19 36 1,275 20 38 1,4025 21 40 1,5045 22 42 1,632 23 44 1,7595 Berdasarkan tabel 5.3 daya dorong dapat dihitung berdasarkan hasil pengujian tabel 5.2. Sebagai controh untuk data 5 tabel 5.3 daya dorong diperoleh sebesar: 0,15861/0,5079 =0,3123 Kg atau 312,3 gram. Dengan cara yang sama untuk data yang lain, hasilnya diperlihatkan dalam tabel 5.4. Tabel 5.4 Hasil perhitungan gaya dorong N o. Sudut Throtle Tegangan keluaran (V) Daya dorong (gram) 1 0 0,0408 80 2 2 0,06222 122 3 4 0,08721 171 4 6 0,11934 234 5 8 0,15861 311 6 10 0,204 400 7 12 0,2448 480 8 14 0,2958 580 9 16 0,357 700 10 18 0,408 800 11 20 0,4998 980 12 22 0,5865 1150 13 24 0,66555 1305 14 26 0,7395 1450 15 28 0,8415 1650 16 30 0,9282 1820 17 32 1,071 2100 18 34 1,173 2300 19 36 1,275 2500 20 38 1,4025 2750 21 40 1,5045 2950 22 42 1,632 3200 23 44 1,7595 3450 Secara grafik hubungan sudut throtle terhadap gaya dorong yang dihasilkan diperlihatkan dalam Gambar 5.3. 4000 3000 2000 1000 0 Daya dorong (gram) 0 10 20 30 40 50 Gambar 5.3 Hasil pengujian tanpa kontroler 5.3 Pengujian keseluruhan sistem Pengujian keseluruhan sistem untuk melihat respon sistem dengan Kp = 2, Kd = 3.5 dan Kp = 1.2.

Setelan kontroler ini merupakan respon yang terbaik, hasilnya diperlihatkan dalam gambar 5.4. Gambar 5.4 Hasil pengujian sistem secara keseluruhan Dari hasil pengujian yang diperlihatkan dalam gambar 5.4 diperoleh: Reza,Kurnia.http://elib.unikom.ac.id/files/disk1/452/jb ptunikompp-gdl-kurniareza-22560-2-unikom_ki.pdf Ogata, Katsuhiko. 1997. Teknik Kontrol Automatik. Jakarta: Penerbit Erlangga. Smith, L. C. 1979. Fundamentals of control theory. Deskbook issue. Astrom, K. J, & Hagglund, Tore. 1995. PID Controllers: Theory, Design and Tuning. Research Triangle Park: Instrument Society of America. Frans. 1994. Falsafah Dasar : Sistem Pengendalian Proses. Jakarta: Elex Media Komputindo. Error = 1300 (63. 20). 100% = 3,08% 1300 Sedangkan Time Steady state = 35 x 50 ms = 1,75 detik. VI. KESIMPULAN dan SARAN 6.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil pengujian dan analisis maka didapatkan beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Dari hasil pengujian daya dorong pesawat menggunakan Gas Engine 2 tak displacement 9 CC didapatkan parameter terbaik dengan Kp=2, Ki=1.2 Kd=3.5. Setelah diimplementasikan pada sistem, respon sistem secara keseluruhan dapat mempertahankan daya dorong pada batas toleransi 5% dari setpoint yang ditentukan. 2. Hasil pengujian dengan menggunakan windtunnel/ terowongan angin terhadap kontroler PID menggunakan Arduino Uno berbasis ATmega328 menunjukkan bahwa respon sistem dapat kembali pada keadaan steady setelah terjadinya gangguan. 6.2 Saran Saran yang dapat diberikan untuk pengembangan lebih lanjut adalah : 1. Meminimalisir gangguan internal seperti distribusi dan pencampuran bahan bakar, serta pengaturan angin yang lebih baik 2. Untuk pengembangan lebih lanjut agar dapat melanjutkan nya sampai uji terbang karena implementasi dari alat ini akan sangan berguna untuk kedepannya REFERENSI ATMEL.2007.ATmega16/ATmega16L, 8-bit AVR Microcontroller with 16K Bytes In-System Programmable Flash. Ogata, Katsuhiko. 1997. Teknik Kontrol Automatik (Sistem Pengaturan). Erlangga. Jakarta. http://www.grc.nasa.gov/www/k12/airplane/thrsteq.h tml http://maskub.wordpress.com/2009/12/20/perhitunganpesawat-terbang/