Kampus PENS-ITS Sukolilo, Surabaya

dokumen-dokumen yang mirip
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM KENDALI PID SEBAGAI PENGONTROL KECEPATAN ROBOT MOBIL PADA LINTASAN DATAR, TANJAKAN, DAN TURUNAN TUGAS AKHIR

PERANCANGAN PENGENDALI POSISI LINIER UNTUK MOTOR DC DENGAN MENGGUNAKAN PID

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

SISTEM PENGENDALI DAN PENGAWAS PENGGUNAAN LISTRIK PADA GEDUNG BERTINGKAT BERBASIS WEB

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

PERANCANGAN KONTROL DAN MONITORING KECEPATAN MOTOR DC MELALUI JARINGAN INTRANET

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

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI. perangkat keras untuk mengoperasikan rangkaian DC servo pada mesin CNC dan

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

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

BAB IV PENGUJIAN SISTEM. Pengujian minimum system bertujuan untuk mengetahui apakah minimum

Oleh : Miftahul Kanzil Muhid Irfan Mustofa Dosen Pembimbing : Ir. Josaphat Pramudijanto, M.Eng NIP :

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... xiv. DAFTAR GAMBAR... xvi BAB I PENDAHULUAN Kontribusi... 3

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

SISTEM MONITORING LEVEL AIR MENGGUNAKAN KENDALI PID

DAFTAR ISI HALAMAN PENGESAHAN... ABSTRAKSI... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN...

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI PERANGKAT KERAS

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

BAB III PERANCANGAN ALAT

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

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

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

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

Prodi S1 Teknik Informatika, Fakultas Teknik, Universitas Telkom 1 2

PERANCANGAN SISTEM KENDALI PID UNTUK KECEPATAN MOTOR DC BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA16 SKRIPSI

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM. Computer. Parallel Port ICSP. Microcontroller. Motor Driver Encoder. DC Motor. Gambar 3.1: Blok Diagram Perangkat Keras

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI

DAFTAR ISI. LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING... Error! Bookmark not defined. LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN... iii. LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI...

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan mulai pada November 2011 hingga Mei Adapun tempat

Pengaturan Kecepatan Motor DC Menggunakan Kendali Hybrid PID-Fuzzy

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

Identifikasi Self Tuning PID Kontroler Metode Backward Rectangular Pada Motor DC

PERANCANGAN DAN ANALISIS PERBANDINGAN POSISI SENSOR GARIS PADA ROBOT MANAGEMENT SAMPAH

Rancang Bangun Modul Praktikum Teknik Kendali dengan Studi Kasus pada Indentifikasi Sistem Motor-DC berbasis Arduino-Simulink Matlab

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

BAB I PENDAHULUAN. dengan menambahkan PID (Proportional-Integral-Derivative) sebagai metode. kendali didalam base motor pada robot tersebut.

DAFTAR ISI. Halaman Judul. Lembar Pengesahan Pembimbing. Lembar Pengesahan Penguji. Halaman Persembahan. Halaman Motto. Kata Pengantar.

KONTROL PID UNTUK PENGATURAN KECEPATAN MOTOR PADA PROTOTYPE AYUNAN BAYI OTOMATIS

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Perancangan Alat Fermentasi Kakao Otomatis Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno

PENDAHULUAN BAB I PENDAHULUAN

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

BAB III PERANCANGAN SISTEM

Alat Penentu Parameter PID dengan Metode Ziegler-Nichols pada Sistem Pemanas Air

BAB III PERANCANGAN SISTEM

PERANCANGAN PENGENDALIAN KETINGGIAN CAIRAN DALAM BENTUK LEVEL SIMULATOR BERBASIS AVR 8535 YANG DIKENDALIKAN MELALUI JARINGAN TCP/IP

BAB III PERANCANGAN ALAT. Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai bagaimana alat dapat

BAB 5. Pengujian Sistem Kontrol dan Analisis

BAB III PERANCANGAN SISTEM. untuk efisiensi energi listrik pada kehidupan sehari-hari. Perangkat input untuk

DAFTAR ISI. HALAMAN PENGESAHAN... i. KATA PENGANTAR... iii. DAFTAR ISI... v. DAFTAR TABEL... x. DAFTAR GAMBAR... xi. DAFTAR LAMPIRAN...

BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN PERANGKAT LUNAK

CLOSED LOOP CONTROL MENGGUNAKAN ALGORITMA PID PADA LENGAN ROBOT DUA DERAJAT KEBEBASAN BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA16

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI. menerapkan Pengontrolan Dan Monitoring Ruang Kelas Dengan Menggunakan

PENGENDALIAN LAMPU LALU LINTAS DENGAN METODE SOCKET JARINGAN DI ANDROID SMARTPHONES. Oleh: Singgih Purnomo, Eko Purwanto STMIK Duta Bangsa Surakarta

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

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

IV. PERANCANGAN SISTEM

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

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

SISTEM KENDALI RUMAH BERBASIS MIKROKONTROLER MELALUI SHORT MESSAGE SERVICE (SMS) Oleh: Hary Kurniawan

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

Network Access/Interface Layer Internet Layer Host-to-Host Transport Layer Application Layer

Keyword: Inverter 3 fasa, PID Kontroler

KONTROL ARAH DAN KECEPATAN MOTOR DC MENGGUNAKAN ANDROID. Dyah Lestari, Andrik Rizki Ari Wijaya

I. PENDAHULUAN. Perkembangan alat ukur yang semakin canggih sangat membantu dunia industri

TERMOMETER BADAN DIGITAL OUTPUT SUARA BERBASIS MIKROKONTROLLER AVR ATMEGA8535

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB III METODE PENELITIAN

Makalah Seminar Tugas Akhir

4.5.2 Perancangan Program Utama Sistem Rancangan Aplikasi Pengguna (Antarmuka) BAB V IMPLEMENTASI Implementasi Sistem

BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

BAB III METODE PENELITIAN

BAB 1 PENDAHULUAN. DC. Jenis motor DC yang paling banyak digunakan untuk menggerakkan lengan -

PINTU PEMBERITAHU KEGIATAN RUANGAN MENGGUNAKAN HMI SCADA BERBASIS MODUL MIKROKONTROLER (HARDWARE SISTEM ALARM DAN KUNCI OTOMATIS)

ROBOT LENGAN 3 DOF DENGAN INPUT SINYAL EMG

BAB 3 PERANCANGAN KENDALI MOTOR DC. Perancangan kendali motor DC dalam skripsi ini meliputi perancangan motor

Pengendalian Gerak Robot Penghindar Halangan Menggunakan Citra dengan Kontrol PID

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB III PERANCANGAN ALAT. menjadi acuan dalam proses pembuatannya, sehingga kesalahan yang mungkin

BAB III ANALISA SISTEM

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

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

Kontrol PID Pada Miniatur Plant Crane

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB III PERANCANGAN ALAT

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

Sistem Pengontrolan Distribusi Aliran Air dan Pemantauan Temperatur Air Berbasis Android Smartphone

BAB III DESKRIPSI DAN PERANCANGAN SISTEM

BAB IV PERANCANGAN. Gambar 4. 1 Blok Diagram Alarm Rumah.

Pengaturan Kecepatan Motor DC Melalui Jaringan dengan Metode Adaptif

Analisis Efek Tunda Waktu Terhadap Performa Sistem Kendali Jaringan Berbasis ZigBee IEEE

DT-51 Application Note

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

Kotak Surat Pintar Berbasis Mikrokontroler ATMEGA8535

PENGONTROL PID BERBASIS PENGONTROL MIKRO UNTUK MENGGERAKKAN ROBOT BERODA. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik. Universitas Kristen Maranatha

PENGENDALIAN KECEPATAN MOTOR DC MENGGUNAKAN SENSOR ENCODER DENGAN KENDALI PI

BAB III PERANCANGAN SISTEM

Kendali Jarak Jauh Robot WowWee Robosapien melalui Android via Wifi

BAB I PENDAHULUAN. 1 Universitas Kristen Maranatha

Proportional, integral dan derivative. Software sistem respon kendali PID

Transkripsi:

1. JUDUL PROYEK AKHIR Rancang Bangun Sistem Monitoring dan Kontrol Kecepatan Motor DC Secara Nirkabel Untuk Jarak Jauh. 2. ABSTRAK Untuk menunjang teori yang telah dipelajari, praktikum menjadi suatu bagian yang penting dalam proses untuk membuktikan teori yang telah dipelajari tersebut. Keterbatasan alat dan ruang menjadi kendala dalam melakukan sebuah praktikum jika jumlah mahasiswanya banyak. Pada tugas akhir ini dirancang modul pembelajaran untuk mendukung praktikum dalam sebuah perkuliahan teori. Modul ini terdiri atas sistem pengaturan dan monitoring kecepatan motor dc yang dapat dioperasikan secara nirkabel. Plant motor dc dikendalikan oleh kontroler yang diolah pada mikrokontroler. Kemudian feedback nilai kecepatan dari motor dikirimkan ke server dan data kecepatan tersebut dikirimkan oleh server ke client. Pada perangkat lunak client data tersebut ditampilkan pada grafik. Pada modul ini, mahasiswa dan dosen dapat dimungkinkan untuk melakukan praktikum pada perkuliahan teori. Komunikasi data pada perangkat lunak server dan client tersebut dilakukan tanpa melalui kabel (wireless). Dengan demikian, perancangan kontroler untuk plant motor dc ini dapat diterapkan langsung melalui perangkat lunak client tanpa harus menyediakan plant motor dc dalam perkuliahan teori dan respon dari plant dapat diamati. Kata kunci : Motor DC, Monitoring, Nirkabel 3. PENDAHULUAN Tujuan Pada proyek akhir ini ada beberapa tujuan yaitu sebagai berikut : 1. Sebagai syarat untuk kelulusan dari jurusan d4 teknik elektronika. 2. Merancang modul pembelajaran sistem kontrol dan monitoring dari plant motor dc secara nirkabel menggunakan jaringan wifi dengan protokol tcp/ip. 3. Penerapan kontroler P, PI dan PID pada plant motor dc. Perumusan Masalah Permasalahan yang akan ditangani dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang dan menghasilkan sebuah alat yang dapat merekam respon dari motor DC riil dengan inputan nilai kontroler yang diberikan oleh user secara nirkabel untuk mendukung perkuliahan teori sistem kontrol motor DC. Batasan Masalah 1. Jaringan yang diimplementasikan pada tugas akhir ini dibatasi pada jaringan tanpa kabel (wireless ad hoc) dengan jarak paling jauh 40. 2. Pengujian sistem dilakukan dengan jarak 5, 10, 20, 30 dan 40 tanpa halangan. Untuk pengujian antar ruangan dilakukan dengan jarak 10. 3. Merancang sistem yang mampu memfasilitasi kegiatan pengaturan kecepatan motor DC dengan berbasis kepada networked control system menggunakan perangkat lunak microsoft visual basic 6.0. 4. Protokol yang digunakan pada sistem pengaturan berjaringan menggunakan TCP/IP dengan windows socket. 5. Jumlah koneksi terbatas hanya satu koneksi client ke server. 4. PERANCANGAN SISTEM Perancangan perangkat keras sistem kendali kecepatan terdiri dari mikrokontroler AVR ATMega16 beserta sistem minimumnya sebagai pengendali sistem, Hbridge sebagai penggerak aktuator, motor DC sebagai aktuator, dan encoder (optocoupler) sebagai umpan balik. Berikut ini akan dijelaskan dengan lebih detail mengenai masingmasing bagian tersebut. Sistem minimum merupakan modul yang disusun untuk mendukung suatu mikrokontroler berfungsi sebagaimana mestinya. Modul sistem minimum dirancang dengan memperhatikan spesifikasi yang perlu diperhitungkan dari setiap pin mikrokontroler. Spesifikasi mikrokontroler ini dapat dilihat dari datasheet mikrokontroler. Pada perancangan sistem kendali kecepatan ini, sistem minimum disusun agar dapat mendukung modul-modul lain seperti H-Bridge dan motor DC, komunikasi serial, serta In-System Programming (ISP) menggunakan port usb pada PC. Komponen yang digunakan di dalam sistem minimum adalah mikrokontroler ATMega16, Bridge Rectifier, IC RS232, Voltage Regulator 7805,709,7815 port serial dan LCD. Penyusunan komponen-komponen ini dalam bentuk PCB.

5. PENGUJIAN DAN ANALISA Perancangan Perangkat Lunak Server. Open Loop Pada pengujian sistem open loop ini, plant diberikan nilai pwm maksimal untuk mengetahui bagaimana respon kecepatan motor dc. Pada sistem open loop, feedback kecepatan motor dc tidak digunakan untuk mencari error dari nilai output dengan nilai feedback. Di pengujian ini, plant diberikan tegangan maksimal untuk mengetahui nilai output dari sistem agar dapat diketahui respon yang dapat dilihat pada grafik yang dihasilkan. Kecenderungan dari sistem kontrol terbuka ini nilai dari output tidak stabil. Perancangan Perangkat Lunak Client. Penentuan Nilai Kp, Ki, Kd. P control 0,95 Kc τi Ki τd Kd PI control PID control 0,86 0,25 3,44 1,12 0,15 7,4 0,037 0,041 Kontroler P Pada pengujian kontroler P ini, pertama-tama kita tentukan nilai referensi kecepatan yang akan diuji. Nilai referensi kecepatan yang digunakan pada pengujian kali ini sebesar 700 rpm. Kemudian nilai kp yang digunakan sesuai dengan hasil perhitungan melalui metode Ziegler Nichols pada bab 3 yaitu 0,95.

Kontroler PI Pada pengujian selanjutnya, pengamatan dilakukan untuk mengetahui respon dari plant motor dc ini ketika diberikan nilai kontroler P dan I. Nilai referensi kecepatan yang diberikan pada plant sebesar 700 rpm kemudian nilai dari kp konstan sebesar 0,86 sesuai dengan perhitungan Ziegler Nichols sebelumnya. Untuk nilai konstanta I diberikan sebesar 3,44. Kontroler PID Untuk pengujian pada kontroler PID ini merupakan kombinasi dari konstanta P, I dan D. Nilai kp=1,12, nilai ki=7,4 dan nilai kd=0,041. Pengujian dilakukan dengan beban yang berubah-ubah dari tanpa beban sampai dengan beban 3 led. Pada pengujian pertama grafik dapat dilihat pada gam 4.23 bahwa kondisi dari plant tidak stabil sampai data ke 260. Banyak ripple yang terjadi dari data pertama sampai ke 260. Pada pengujian yang pertama, plant motor dc tidak diberikan beban. Kemudian pengujian kedua beban diganti dengan beban 1 led. Pada pengujian kedua diberikan beban 2 led dan pengujian terakhir 3 led.

Jarak 10 Sinyal 4 8 Mbps Open loop 270 270 270 270 270 270 P 270 270 250 270 270 270 PI 270 270 250 270 270 270 PD 270 270 210 270 270 250 PID 270 270 270 270 270 250 Jarak 20 5,5 Mbps Open 270 270 270 270 270 270 loop P 270 270 250 270 270 270 PI 270 270 270 270 270 250 PD 270 270 270 270 270 270 PID 270 270 270 270 270 250 Pengujian Sistem Pada pengujian sistem proyek akhir ini, dilakukan pengujian kontrol motor dc secara nirkabel menggunakan 2 unit notebook untuk menguji hilangnya data ketika melakukan pengiriman antara mikrokontroler, server dan client. Jarak pengujian tanpa adanya halangan yang dilakukan adalah 5, 10, 20, 30 dan 40. Kemudian pengujian dengan jarak 10 dilakukan diruangan yang berbeda dengan halangan berupa tembok dan ruangan. Seperti yang dijelaskan pada bab sebelumnya, pengiriman data feedback dari mikro ke server pada setiap pengiriman sebanyak satu data. Untuk pengiriman dari server ke client setiap pengiriman sebanyak 10 data. Jarak 5 Sinyal 5 11 Mbps Open loop 270 270 270 270 270 270 P 270 270 270 270 270 270 PI 270 270 270 270 270 270 PD 270 270 250 270 270 270 PID 270 270 250 270 270 270 Jarak 30 Open loop 270 270 210 270 270 270 PI 270 270 200 270 270 190 PD 270 270 250 270 270 180 Jarak 40 Open loop 270 270 210 270 270 270 PI 270 270 200 270 270 200 PD 270 270 250 270 270 180

Jarak 10 antar ruang Open Sistem Monitoring dan Kontrol Kecepatan Motor DC secara Nirkabel Untuk Jarak Jauh 270 270 250 270 270 210 loop PI 270 270 270 270 270 250 PD 270 270 250 270 270 250 6. KESIMPULAN Dari proyek akhir yang telah dilakukan, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: Dari hasil pengujian pada bab 4, kontroler PI lebih tepat untuk diterapkan pada plant di proyek akhir ini. Kelancaran komunikasi data antara client dengan server dipengaruhi oleh kondisi transfer data yang ada pada jaringan dan juga jarak dari server dengan plan. Terjadi penumpukan pengiriman data ketika data yang dikirimkan dari server tertunda akibat delay pengiriman dalam jaringan. Data yang tertunda dalam pengiriman akan dikirimkan secara bersamaan dalam satu paket data pengiriman. 7. DAFTAR PUSTAKA [1] Riyanto Sigit. Robotika, Sensor, & Aktuator. Yogyakarta : Graha Ilmu. 2007. [2] Ogata, Katsuhiko. Modern Control Engineering Third Edition. New Jersey : Prentice Hall, Upper Saddle River. 1997. [3] Onno W. Purbo, dkk. Buku Pintar Internet TCP/IP. Jakarta : Elek Media Komputindo. 2001. [4] ------.2004.ATMEGA32 Preliminary Complete, Atmel Corporation http://atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc 2466.pdf diakses pada hari rabu 2 februari 2011 jam 21.00 WIB. [5] B, Tomas.(2004), Ziegler Nichols Method, Michigan University, http://www.chem.mtu.edu/~tbco/cm416/zn.html, 11 Juli 2011, 12.30 WIB. [6] Purba, Lasman Parulian. Sistem Pengaturan Dengan Komputer. Yogyakarta : Graha Ilmu. 2006.