BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

dokumen-dokumen yang mirip
IMPLEMENTASI MICROKONTROLLER UNTUK SISTEM KENDALI KECEPATAN BRUSHLESS DC MOTOR MENGGUNAKAN ALGORITMA HYBRID PID FUZZY

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

Tabel 1. Parameter yang digunakan pada proses Heat Exchanger [1]

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

Dosen Pembimbing : Hendro Nurhadi, Dipl. Ing. Ph.D. Oleh : Bagus AR

PENERAPAN FUZZY LOGIC CONTROLLER UNTUK MEMPERTAHANKAN KESETABILAN SISTEM AKIBAT PERUBAHAN DEADTIME PADA SISTEM KONTROL PROSES DENGAN DEADTIME

SIMULATOR RESPON SISTEM UNTUK MENENTUKAN KONSTANTA KONTROLER PID PADA MEKANISME PENGENDALIAN TEKANAN

Perancangan Dan Implementasi Sistem Pengaturan Kecepatan Motor Bldc Menggunakan Kontroler Pi Berbasiskan Neural-Fuzzy Hibrida Adaptif

peralatan-peralatan industri maupun rumah tangga seperti pada fan, blower, pumps,

BAB I PENDAHULUAN. manusia akan teknologi tepat guna. Teknologi tepat guna yang mampu memenuhi

PERANCANGAN SISTEM KENDALI SLIDING-PID UNTUK PENDULUM GANDA PADA KERETA BERGERAK

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

pengendali Konvensional Time invariant P Proportional Kp

3.5.1 Komponen jaringan syaraf Adaptif Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS) Simulink MATLAB Mikrokontroler...

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Penelitian sebelumnya berjudul Feedforward Feedback Kontrol Sebagai

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PENGENDALI PID. Teori kendali PID. Nama Pengendali PID berasal dari tiga parameter yg secara matematis dinyatakan sebagai berikut : dengan

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

TKC306 - Robotika. Eko Didik Widianto. Sistem Komputer - Universitas Diponegoro

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM. Gambar 3. 1 Diagram Blok Sistem Kecepatan Motor DC

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

Pengaturan Kecepatan Motor DC Menggunakan Kendali Hybrid PID-Fuzzy

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

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

Simulasi Control System Design dengan Scilab dan Scicos

PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN PEMBAKARAN PADA DUCTBURNER WASTE HEAT BOILER (WHB) BERBASIS LOGIC SOLVER

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

DESAIN KONTROL PID UNTUK MENGATUR KECEPATAN MOTOR DC PADA ELECTRICAL CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION (ECVT)

PENGENDALIAN KECEPATAN MOTOR DC MENGGUNAKAN SENSOR ENCODER DENGAN KENDALI PI

Pengontrolan Sistem Eksiter Untuk Kestabilan Tegangan Di Sistem Single Machine Infinite Bus (SMIB) Menggunakan Metode PID

JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN ISSN : VOL. 4 NO. 1 SEPTEMBER 2011

M.FADHILLAH RIFKI ( ) Pembimbing: Dr.Ir. Bambang Sampurno, MT

BAB I PENDAHULUAN Tujuan Merancang dan merealisasikan robot pengikut dinding dengan menerapkan algoritma logika fuzzy.

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

1 BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Herry gunawan wibisono Pembimbing : Ir. Syamsul Arifin, MT

SISTEM KENDALI HYBRID PID - LOGIKA FUZZY PADA PENGATURAN KECEPATAN MOTOR DC

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Hamzah Ahlul Fikri Jurusan Tehnik Elektro, FT, Unesa,

Identifikasi Self Tuning PID Kontroler Metode Backward Rectangular Pada Motor DC

DAFTAR ISI. HALAMAN JUDUL... i. LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING... ii. LEMBAR PENGESAHAN DOSEN PENGUJI... iii. HALAMAN PERSEMBAHAN...

5/12/2014. Plant PLANT

Adaptive Fuzzy Untuk Menala Parameter PID pada Sistem Pengaturan Berjaringan. Nastiti Puspitosari L/O/G/O NETWORKED CONTROL SYSTEM (NCS)

BAB 4 ANALISA DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. kendali dengan campur tangan manusia dalam jumlah yang sangat kecil.

Oleh : Dia Putranto Harmay Dosen Pembimbing : Ir. Witantyo, M.Eng. Sc

BAB I PENDAHULUAN. Analisis penerapan Kontroler PID Pada AVR Untuk Menjaga Kestabilan Tegangan di PLTP Wayang Windu

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

JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

PENGENDALIAN PROSES EVAPORASI PADA PABRIK UREA MENGGUNAKAN KENDALI JARINGAN SARAF TIRUAN

Syahrir Abdussamad, Simulasi Kendalian Flow Control Unit G.U.N.T Tipe 020 dengan Pengendali PID

MAKALAH. Sistem Kendali. Implementasi Sistim Navigasi Wall Following. Mengguakan Kontrol PID. Dengan Metode Tuning Pada Robot Beroda

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

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI KONTROLER PID ADAPTIF PADA PENGATURAN KECEPATAN MOTOR INDUKSI TIGA FASA

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

PERANCANGAN SISTEM KENDALI PADA KENDALIAN YANG DISERTAI KETIDAK PASTIAN

External Permanent Magnets (EPMs) yang ditempatkan pada kulit perut. Dalam. proses pembedahan dibutuhkan bantuan alat instrumentasi yang memiliki

Desain PI Controller menggunakan Ziegler Nichols Tuning pada Proses Nonlinier Multivariabel

BAB I PENDAHULUAN. 1 Universitas Internasional Batam

RANCANG BANGUN SISTEM KENDALI KECEPATAN KURSI RODA LISTRIK BERBASIS DISTURBANCE OBSERVER

BAB II LANDASAN TEORI

BAB 1 PENDAHULUAN. dunia industri diperhadapkan pada suatu persaingan (kompetisi). Kompetisi dapat

BAB II DASAR TEORI. kontrol, diantaranya yaitu aksi kontrol proporsional, aksi kontrol integral dan aksi

PEMBELAJARAN PERANCANGAN SISTEM KONTROL PID DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE MATLAB

BAB I PENDAHULUAN. suatu lingkungan tertentu. Mobile-robot tidak seperti manipulator robot yang

ANALISA SISTEM KENDALI FUZZY PADA CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION (CVT) DENGAN DUA PENGGERAK PUSH BELT UNTUK MENINGKATKAN KINERJA CVT

IMPLEMENTASI KONTROLER NEURAL FUZZY PADA PENGATURAN KECEPATAN MOTOR INDUKSI 3 FASA

4. BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS. pengujian simulasi open loop juga digunakan untuk mengamati respon motor DC

Root Locus A. Landasan Teori Karakteristik tanggapan transient sistem loop tertutup dapat ditentukan dari lokasi pole-pole (loop tertutupnya).

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

RANCANG BANGUN SELF TUNING PID KONTROL PH DENGAN METODE PENCARIAN AKAR PERSAMAAN KARAKTERISTIK

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

Implementasi Sistem Navigasi Behavior Based Robotic dan Kontroler Fuzzy pada Manuver Robot Cerdas Pemadam Api

e (t) = sinyal kesalahan

Rancang Bangun Self Tuning PID Kontrol ph Dengan Metode Pencarian Akar Persamaan Karakteristik

Controller. Fatchul Arifin

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

DESAIN SISTEM KENDALI TEMPERATUR UAP SUPERHEATER DENGAN METODE FUZZY SLIDING MODE CONTROL

PENERAPAN ALGORITMA KENDALI PROPORTIONAL INTEGRAL DERIVATIVE PADA SISTEM REAL TIME UNTUK MEMPELAJARI TANGGAPAN TRANSIEN

BAB 1 PENDAHULUAN. pengujian nya, sebagai pengatur kecepatan menghasilkan steady state error yang

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG

BAB I PENDAHULUAN. manfaat, baik itu pada bumi dan pada manusia secara tidak langsung [2].

KONTROL PROPORSIONAL INTEGRAL DERIVATIF (PID) UNTUK MOTOR DC MENGGUNAKAN PERSONAL COMPUTER

Rancang Bangun Sistem Pengendalian Level pada Knock Out Gas Drum Menggunakan Pengendali PID di Plant LNG

TUGAS AKHIR - TE

PEMBELAJARAN SISTEM KONTROL DENGAN APLIKASI MATLAB

Desain dan Implementasi Model Reference Adaptive Control untuk Pengaturan Tracking Optimal Posisi Motor DC

5.2. Saran Pengembangan

Perancangan dan Simulasi Autotuning PID Controller Menggunakan Metoda Relay Feedback pada PLC Modicon M340. Renzy Richie /

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

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

BAB I PENDAHULUAN. I.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BABI PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA HASIL SIMULASI. III, aspek keseluruhan dimulai dari Bab I hingga Bab III, maka dapat ditarik

DAFTAR ISI. Lembar Persetujun Lembar Pernyataan Orsinilitas Abstrak Abstract Kata Pengantar Daftar Isi

ABSTRAK dan EXECUTIVE SUMMARY PENELITIAN DOSEN PEMULA

PENGENDALI MOTOR SERVO DC MENGGUNAKAN PI UNTUK DIIMPLEMENTASIKAN PADA MESIN CNC ABSTRACT

PERANCANGAN PENGENDALI POSISI LINIER UNTUK MOTOR DC DENGAN MENGGUNAKAN PID

Transkripsi:

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sistem kendali PID paling banyak digunakan dalam pengendalian di industri. Keberhasilan pengendali PID tergantung ketepatan dalam menentukan konstanta (penguatan) PID [1]. Secara praktis biasanya proses penentuan konstanta PID berdasarkan keahlian manusia berdasarkan aturan yang disebut rule of thumb. Apabila telah diperoleh hasil yang tepat maka konstanta PID ini digunakan untuk pengendalian selanjutnya. Hal ini tentu saja memiliki kelemahan sebab konstanta ini sama untuk setiap nilai error yang terjadi dan perlu penalaan ulang jika terjadi perubahan parameter plant pada konstanta PID. Untuk mengatasi hal ini, diperlukan suatu cara untuk menentukan konstanta PID yang tepat sesuai dengan plant. Harapannya kinerja kendali PID dapat ditingkatkan. Seiring dengan perkembangan sistem berbasis pengetahuan, penalaan konstanta PID ini dapat ditentukan dengan menganalisis respon suatu sistem, hasil analisis ini dibentuk dalam sejumlah aturan. Dengan mengkombinasikan aturan, pengaturan ini menjadi sebuah sistem fuzzy sebagai salah satu sistem berbasis pengetahuan sehingga konstanta PID dapat ditala secara waktu nyata. Untuk mencapai hal ini sistem kendali dibentuk menjadi sistem kendali dua aras [2]. Aras pertama adalah sistem kendali PID konvensional. Aras kedua adalah sistem fuzzy yang menala konstanta PID secara real time. Sistem fuzzy dikonstruksi dari sekumpulan aturan if-then yang menguraikan bagaimana menala konstanta PID yang tepat pada setiap kondisi operasi. Keberhasilan pengendalian dengan kendali PID ditentukan penalaan parameter PID. Pada kendali PID konvensional, penalaan dilakukan pada kondisi tertentu tanpa memperhitungkan perubahan yang terjadi pada plant dan gangguan yang muncul. Berdasarkan kondisi tersebut maka dalam penelitian ini dicoba untuk mengoptimisasi parameter PID secara waktu nyata dengan memperhitungkan perubahan yang terjadi pada plant dan gangguan yang muncul dengan menggunakan pengendali berbasis logika fuzzy. 1

2 Motor BLDC merupakan komponen penting di dunia industri. Pengendalian kecepatan motor BLDC merupakan suatu proses yang rumit. Tetapi kerumitan yang dilakukan sebanding dengan unjuk kerja dari motor BLDC yang tinggi. Pengendalian diusahakan agar overshoot dan steady state error sekecil mungkin pada kondisi perubahan set point dan beban. Pada kendali Propotional- Integral-Derivatif (PID) konvensional, penalaan pada kondisi tertentu tanpa memperhitungkan perubahan pembebanan yang terjadi pada plant dan gangguan yang muncul mendapatkan hasil kendali yang sudah bagus dan teruji. Tetapi jika terjadi perubahan pembebanan pada plant, maka perlu diadakan setting ulang untuk membuat kendali PID menghasilkan unjuk kerja yang baik. Karaktristik yang umum digunakan dalam pengaturan suatu sistem antara lain meliputi stabilitas, akurasi, kecepatan respon dan sensitivitas [2]. Dalam aksi kendali proporsional, output dari sistem kontrol akan sebanding dengan inputnya. Sinyal output merupakan penguatan dari sinyal kesalahan dengan faktor tertentu, faktor penguatan ini merupakan konstanta proporsional dari sistem, yang dinyatakan dengan K p, dimana K p menpunyai respon yang tinggi/cepat. Dalam kendali integral, outputnya selalu berubah selama terjadi penyimpangan, dan kecepatan perubahan ouputnya tersebut sebanding dengan penyimpangannya, konstanta dinyatakan dengan K i, dimana K i ini mempunyai sensitivitas yang tinggi, yaitu dengan cara mereduksi error yang dihasilkan dari sinyal feedback. Semakin besar nilai K i, maka sensitivitasnya akan semakin tinggi, tetapi waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kestabilan lebih cepat, demikian pula sebaliknya. Sedangkan kendali derivatif (turunan) bekerja berdasarkan laju perubahan simpangan, sehingga jenis kendali ini selalu digunakan bersama-sama dengan kontroler proporsional dan integral. Konstanta dinyatakan dengan K d, dimana K d ini mempengaruhi kestabilan dari sistem, karena aksi kendali ini mampu mereduksi error. Dengan penggabungan aksi kendali PID ini maka diharapkan akan mendapat suatu tanggapan yang mempunyai tingkat kestabilan yang tinggi.

3 1.2 Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah di 1.1, penelitian dilakukan untuk memecahkan beberapa masalah yaitu : 1. Bagaimana mengendalikan motor BLDC agar adaptif tanpa banyak perhitungan matematis. 2. Menentukan konstanta PID yang tepat sesuai dengan plant yang digunakan. 3. Merancang sistem fuzzy yang dapat menala parameter PID secara waktu nyata. 4. Desain dan implementasi modul-modul program yang mencakup kebutuhan dalam penelitian yang dilakukan. 1.3 Pembatasan Masalah Pada penelitian tesis ini, permasalahan dibatasi pada bagaimana membangun sistem kendali kecepatan motor BLDC menggunakan algoritma hibrid PID-Fuzzy. Penulisan tidak membahas serta menganalisa konstruksi rangkaian daya maupun analisis perhitungannya, serta tidak membahasa secara detail bagaimana konstruksi di hardware dibuat maupun konstruksi software nya. Semua hardware maupun software yang dibuat hanya bersifat membantu proses dalam meneliti membangun sistem kendali kecepatan motor BLDC menggunakan algoritma hybrid PID-Fuzzy. 1.4 Keaslian Penelitian Penelitian sistem pengaturan kecepatan Motor BLDC sudah dilakukan oleh peneliti sebelumnya, diantaranya dilakukan oleh R. Shanmugasundram [3] dalam penelitiannya yang berjudul Low-Cost High Performance Brushless DC Motor Drive for Speed Control Applications. Penelitian ini mengaplikasikan teknik kontrol kecepatan BLDC dengan biaya yang murah. Penelitian lainnya yang dilakukan oleh Tze-Yee Ho, dkk [4], dalam penelitiannya mereduksi power factor sehingga didapat effisiensi dalam mengoperasikan Motor BLDC. Juga Zicheng Li [5] melakukan penelitian untuk mereduksi riak torsi pada pengaturan kecepatan Motor BLDC.

4 Dari penelitian Zhu Caihong, dkk [6], memodelkan BLDC secara matematik dan men-simulasikan sistim dengan pemodelan menggunakan MATLAB & SIMULINK. Pada penelitian yang dilakukan Changliang Xia, dkk [7], mengaplikan kendali PID dan logika Fuzzy untuk kendali kecepatan Motor BLDC dalam metode Algoritma Genetik. Muhammad Firdaus, dkk [8], melakukan sebuah studi perbandingan PI, Fuzzy dan Hybrid PI-Fuzzy Controller untuk pengendalian kecepatan motor BLDC, didalam papernya dilakukan studi dengan pemodelan MATLAB & SIMULINK, hasil dari studinya menyatakan kendali PI konvensional mampu mempertahankan akurasi steady state sementara kendali fuzzy mempunyai kinerja dalam hal terjadinya perubahan set point dan waktu penyelesaian lebih singkat. Kendali hibrid PI-Fuzzy controller memiliki pengendalian yang baik terhadap error yang terjadi. Arundhathi Shyam, dkk [9], melakukan suatu studi banding response kecepatan dari motor BLDC menggunakan kendali PI konvensional, Anti-wind up PI Controller dan Fuzzy Controller. Dalam penelitiannya, melakukan pemodelan secara matematik dan mensimulasikan system dengan MATLAB & SIMULINK, hasil dari studinya menyatakan bahwa kendali PI konvensional lebih lambat waktu penyelesainnya ( time settling ) dibandingkan dengan kendali Anti-wind up PI Controller dan Fuzzy Controller. Pada penelitiannnya Neha Tiwary, dkk [12], dalam papernya Design of Hybrid Fuzzy-PI controller for speed control of Brush less DC Motor, makalah ini menyajikan kendali hibrid PID Fuzzy untuk mengatur kecepatan motor BLDC, hasil penelitian ini menyatakan bahwa kendali fuzzy menawarkan respon kecepatan yang lebih baik dibandingkan dengan kendali PI konvensional, tetapi kendali PI memiliki kepatuhan yang baik terhadap variasi pembebanan dan waktu yang penyelesaian yang lebih lambat. Kendali hibrid PID Fuzzy menunjukkan pengendalian yang lebih baik. Mohammed Abdelbar Shamseldin, dkk [13], dalam papernya Speed Control of BLDC Motor By Using PID Control and Self-tuning Fuzzy PID

5 Controller, makalah ini menyajikan tiga kendali yang berbeda beda untuk mengatur motor BLDC. Dalam penelitiannya, dilakukan pengujian kemampuan masing-masing teknik pengendalian, yang pertama kendali PID konvensional, yang kedua menggunakan algoritma genetika untuk menyesuaikan parameter PID nya, yang ketiga kendali auto tuning PID-Fuzzy. Kendali kendali tersebut diuji untuk kecepatan regulasi dan pelacakan kecepatannya. Hasilnya menunjukkan bahwa kendali auto tuning PID-Fuzzy, menunjukkan kinerja yang lebih baik. Alexandra-Iulia Stînean, dkk [14], dalam papernya Hybrid Fuzzy Control Solutions for Brushless DC Drives with Variable Moment of Inertia. Makalah ini mengusulkan empat hibrida Takagi-Sugeno kendali fuzzy yang terdiri dari dua hibrida PI Neuro-Controller Fuzzy dan dua Adaptive Sliding Modus Fuzzy Controler untuk kontrol kecepatan dan posisi motor BLDC yang simulasikan. Penelitian ini melakukan penelitian proses penalaan PID dengan logika Fuzzy yang digunakan untuk pengendalian kecepatan Motor BLDC dengan penalaan otomatis ( auto tuning ). Pengendalian dilakukan secara real time, yang artinya pengendalian langsung dapat di implementasikan secara nyata dengan mengunakan mikrokontroler sebagai basis kendali. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini antara lain: 1. Metode penalaan konstanta PID secara auto-tuning dapat dijadikan masukan untuk penelitian berikutnya, khususnya pada sistem pengendalian kecepatan Motor BLDC. 2. Hasil perancangan sistem kendali secara real time ini dapat dijadikan referensi bagi penelitian berikutnya, terutama untuk perancangan sistem kendali berbasis mikrokontroler. 3. Metode kendali hybrid PID Fuzzy secara waktu nyata dapat dikembangkan untuk pengendalian Motor BLDC pada aplikasi industri maupun mobil listrik.

6 1.6 Tujuan Penelitian Memecahkan masalah pengendalian motor BLDC dengan membuat sistem pengendalian adaptif menggunakan hybrid PID Fuzzy yang di implementasikan dengan mikrokontroler.