Oleh : RANI PERMAA SARI 2405100052 DOSEN PEMBIMBING: Dr.Ir. Auli Siti Aisyh, M. Ir. Y umr, M. Diperlukn sistem pengendlin yng bik tu robust untuk mengendlikn keceptn motor DC sebgi penggerk belt berpern penting dlm proses produksi. Kenytnny kendli PID yng digunkn dlh dengn menggunkn tril nd error, pdhl dengn menggunkn metode ini sistem pengendlin yng kn dirncng tidk robust tu kokoh. Sehingg dibutuhkn penln prmeter kontrol PID yng lebih bik, mislny dengn menggunkn metode Heuristik. Motor yng kn dikendlikn dlh motor DC yng berfungsi sebgi penggerk belt. Bgimn merncng simulsi penln prmeter kendli PID dengn metode Heuristik pd sistem pengendlin keceptn motor DC ujun dri tugs khir ini dlh kn dilkukn penln prmeter kendli PID dengn metode Heuristik pd sistem pengendlin keceptn motor DC. 1
MOOR DC Merupkn sutu mesin listrik berfungsi sebgi motor listrik pbil terjdi proses konversi energi listrik menjdi energi meknik di dlmny. Motor DC dlh motor yng memerlukn supli tegngn serh pd kumprn jngkr dn kumprn medn untuk diubh menjdi energi meknik. Berdsrkn krkteristikny, motor rus serh ini mempunyi derh pengturn putrn yng lus dibndingkn dengn motor rus bolk-blik, sehingg smpi sekrng msih bnyk digunkn pd pbrik-pbrik yng mesin produksiny memerlukn pengturn putrn yng lus. Pd pengendlin motor DC ini menggunkn motor DC berpengut terpish, yng diterpkn pd ujung jngkr dengn bentuk tegngn terpsng (t), sesui gmbr di bwh ini. Mk menggunkn gmbr rngkin ekivlen dits untuk merepresentsikn motor DC dengn mgnet permnen. Untuk nlisis linier disumsikn bhw torsi yng dihsilkn motor sebnding dengn fluks pemish udr dn rus jngkr. Medn konstn, fluks konstn dn torsi mempunyi rh sesui kumprn mgnet, sehingg : egngn pd terminl jngkr motor diberikn oleh persmn: di 1 R 1 e i eb dt L L L Dengn mellui subsitusi persmn di ts, mk diperoleh rumus fungsi lih motor DC (tnp pengbin induktnsi jngkr): ( s ) ( s ) E ( s ) KAK ( Ls+ R )( Js+ f ) + K K + K K K ω m KAK 2 LJs+ ( Lf+ RJ) s+ ( R f + K K + K K K) b b A A t t 2
Sebuh metode pemechn mslh menggunkn eksplorsi dn cr cob-cob Heuristik dlh sutu turn tu metode untuk bis menyelesikn solusi secr penln. Rncngn metode Heuristic ini diperoleh dengn cr perubhn prmeter yng disesuikn dengn kinerj plnt yng kn dikendlikn. Untuk perncngn sistem pengendlin PID dilkukn pencrin nili besrny Kp, i, dn d. Mk pengujin dilkukn dlm beberp thp, dengn penln (Heuristic Method), dimn penln prmeter pengendli dimuli dengn hny menggunkn pengendli P, kemudin bru ditmbhkn pengendli I dn terkhir ditmbhkn dengn pengendli D. Pemberin nili prmeter disesuikn dengn krkteristik respon sistem yng diperoleh. Sistem pengendlin dpt dibedkn menjdi beberp jenis ntr lin : berdsrkn prinsip kerj pengturn, sistem kendli d du mcm, yitu sistem kendli umpn mju (open loop) dn sistem Sistem ini bis disebut umpn mju (feedforwrd control) umumny mempergunkn pengtur (controller) sert ktutor kendli (control ctutor) yng bergun untuk memperoleh respon sistem yng bik. Sistem kendli ini kelurnny tidk diperhitungkn ulng oleh kontroler.kendli umpn blik (close loop). Sistem kendli umpn blik dlh sistem kendli yng menggunkn hsil pengukurn kelurn (hsil proses) untuk memuli kerj pengturn. Dengn memnftkn vribel yng sebnding dengn selisih respon yng terjdi terhdp respon yng diinginkn. Sensor keceptn yng umum digunkn pd sistem pengendlin motor dengn menggunkn chometer DC, yng merupkn sutu perngkt elektronik yng mengubh energi meknik ke energi listrik. Perngkt ini bekerj sebgi pembngkit tegngn dengn tegngn kelurn sebnding dengn mgnitud keceptn sudut dri btng msukn. Kelurn dri rngkin tchometer berup sinyl frekuensi diubh menjdi tegngn oleh rngkin pengubh frekuensi menjdi tegngn. Jik respon dinmik sensor juh lebih cept dibndingkn dengn respon proses, sehingg konstnt wktu (time constn) dn deth time pd sensor dpt dibikn, sehingg fungsi lih sensor dpt didekti dengn pengutn (gin sj). Sehingg gin dri tchometer dlh : Sesui dengn persmn di ts sehingg gin dri sensor keceptn dlh, V/rpm 3
SCR tu ktutor dlh sebuh perltn meknis untuk menggerkkn tu mengontrol sebuh meknisme tu sistem. Aktutor (yng jug disebut sebgi elemen kontrol khir [finl control element]) diktifkn dengn menggunkn lengn meknis yng bisny digerkkn oleh motor listrik, yng dikendlikn oleh medi pengontrol otomtis yng terprogrm dintrny mikrokontroller. Hsil konversi sinyl menyedikn sutu sinyl yng dikonversikn dn/tu diperkut untuk beropersi/menggerkkn sutu meknisme untuk merubh sutu vribel kontrol di dlm proses itu. Model mtemtik SCR dpt didekti dengn sistem orde stu, tetpi kren respon dinmik ktutor dlh juh lebih cept dibndingkn dengn respon proses, mk konstnt wktu (time constnt) dn deth time pd ktutor dpt dibikn. Sehingg fungsi lih ktutor dpt didekti dengn pengutn (gin ) sj. 0.82 4
Dlm melkukn simulsi digunkn Mtlb 7.1 pd st perncngn pengendli PID mk dilkukn simulsi penln prmeter kendli PID untuk mengendlikn keceptn motor DC ketik tnp diberi kontroler (sistem open loop). Mk dilkukn simulsi sistem pengendlin keceptn motor DC dengn pengendlin PID yng telh dirncng. Untuk model simulsi pengendlin keceptn motor DC seperti gmbr di bwh ini. Setelh dilkukn simulsi pengendlin plnt keseluruhn tnp kendli PID, mk pd gmbr di bwh ini kn dilkukn simulink close loop penln prmeter kontrol PID untuk pengendlin keceptn motor DC yng telh dirncng. Berfungsi untuk mendptkn hsil respon dri sistem pengendlin yng telh dirncng. Sesui dengn digrm blok pd gmbr. Diberi gnggun : Pengujin untuk Kp 1, i 0.2, d 0.1 Pengujin untuk Kp 2; i 1.8; d 0.6 Pengujin untuk Kp 2 ; i1.2 ; d0.8 Pengujin untuk Kp 1; i 0.2; d 0.3 5
Pengujin untuk Kp 1; i 0.3; d 0.3 Uji trcking set point Setelh melkukn uji dengn metode Heuristik, kemudin dilkukn uji trcking set point menggunkn Kp 1; i 0.2 dn d 0.1 dengn keceptn motor DC (RPM) yng bervrisi. Pengujin untuk Kp 1; i 0.4; d 0.5 Uji penln prmeter kontrol dengn gnggun : Pd uji penln prmeter kontrol PID dengn metode Heuristik untuk mengendlikn keceptn motor DC yng kn diberi gnggun, gnggun itu berup kelebihn tegngn yng bersl dri SCR. Gnggun ini kn mempengruhi prmeter kontrol PID yng telh dirncng. Untuk uji ini dilkukn dengn menggunkn metode Heuristik sehingg didptkn hsil terbik dengn nili Kp 1, i 0.2 dn d 0.1. Mk kn dilkukn pengujin dengn diberi gnggun, Kesimpuln Berdsrkn penelitin yng telh dilkukn, diperoleh kesimpuln sebgi berikut : 1. Dri simulsi sistem pd kondisi idel seperti gmbr 4.8 dn gmbr 4.9 terliht bhw dengn metode Heuristik mmpu memberikn kriteri performnsi sistem kendli yng bik. 2. Penln prmeter kendlil PID untuk mengendlikn keceptn motor DC mmpu memberikn respon pengendlin yng bik dengn Kp 1; i 0.2 dn d 0.1. Memiliki overshoot 3.14 %, settling time dlh 680 detik dn error stedy stte 0.71 %. 3. Dri hsil uji trcking set point dengn Kp 1, i 0.2 dn i 0.1 prmeter kendli PID yng telh dirncng bis mengikuti trcking set point dengn bik, meskipun msih memiliki overshoot tidk lebih dri 50 %. 6
Srn Beberp srn yng dpt dismpikn untuk penelitin selnjutny dlh sebgi berikut : Dlm rngk pengembngn penelitin, srn yng perlu dismpikn dlm lporn ugs Akhir ini dlh penggunn sistem kepkrn bru yng lebih robustt terhdp penln prmeter kendli PID untuk mengendlikn keceptn motor DC seperti FLC (Fuzzy Logic Control) sehingg pbil terjdi perubhn slh stu jenis prmeter, mk kontroler msih dpt bekerj secr optiml untuk mengendlikn keceptn motor DC tersebut. 1. Ogt, Ktsuhiko., 1997, eknik Kontrol Otomtik, Edisi 2 Jilid 1/2, Erlngg Jkrt. 2. he HK. Ferguson Compny, Mnul Instruction-Model 460 Weightometer nd DSC-1 Digitl Feed Control System. 1977. 3. Kuo, B.C., 1995, eknik Kontrol Automtik, Edisi 7, Jilid 1, Adity Medi, Jogjkrt. 4. Kilin, Modern Control echnology : Components dn Systems, Edisi 2. 5. Sherer, J. Lowen, Dynmic Modeling nd Control of Engineering Systems, Mcmilln Publishing Compny, New York, 1990. 6. Ogt K., Solving Control Engineering Problems with MALAB, Prentice Hll Interntionl, Inc, 1994. 7. Jurnl I N Sty Kumr, Sistem Pengendlin Motor, Stf Pengjr eknik Elektro Universits Udyn. 8. P. Semen Gresik (Persero), bk., Digrm Proses Finish Mill Gresik. ERIMA KASIH 7