DesainKontrolFuzzy BerbasisPerformansiH dengan Batasan Input-Output untuk Sistem Pendulum-Kereta

dokumen-dokumen yang mirip
Proceeding Tugas Akhir-Januari

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 1, (2014) ISSN: ( Print) B-58

Kontrol Tracking Robot Pendulum Terbalik Beroda Dua Menggunakan Kontrol Fuzzy Hybrid

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

IV. PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM

DESAIN KONTROLER FUZZY UNTUK SISTEM GANTRY CRANE

Abdul Halim Dosen Pembimbing Dr. Trihastuti Agustinah, ST., MT

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Estimasi Variabel Keadaan Gerak Longitudinal Pesawat Terbang Menggunakan Metode Fuzzy Kalman Filter

Kontrol Fuzzy Takagi-Sugeno Berbasis Sistem Servo Tipe 1 Untuk Sistem Pendulum Kereta

Pengaturan Proses Tekanan pada Sistem Pengaturan Berjaringan Menggunakan Kontroler Fuzzy Neural Network

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 1, (2014) ISSN: ( Print) B-47

Odi Boy P H Dosen Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Achmad Jazidie, M.Eng.

Kontrol Tracking pada Sistem Pendulum Kereta Berbasis Model Fuzzy Takagi-Sugeno Menggunakan Pendekatan PDC Modifikasi

BAB I PENDAHULUAN I-1

BAB I PENDAHULUAN. SARS pertama kali dilaporkan terjadi di Propinsi Guandong Cina pada

BAB X RUANG HASIL KALI DALAM

BAB 2 LANDASAN TEORI

Kontrol Tracking Fuzzy untuk Sistem Pendulum Kereta Menggunakan Pendekatan Linear Matrix Inequalities

II. TEORI DASAR. Definisi 1. Transformasi Laplace didefinisikan sebagai

Pendahuluan. 0 Dengan kata lain jika fungsi tersebut diplotkan, grafik yang dihasilkan akan mendekati pasanganpasangan

Eksistensi Bifurkasi Mundur pada Model Penyebaran Penyakit Menular dengan Vaksinasi

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar belakang

Pembayaran harapan yang berkaitan dengan strategi murni pemain P 2. Pembayaran Harapan bagi Pemain P1

BAB II DASAR TEORI (2.1) Keterangan: i = jumlah derajat kebebasan q i. = koordinat bebas yang digeneralisasi Fq i = gaya yang digeneralisasi

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

KONTROL TRACKING FUZZY UNTUK SISTEM PENDULUM KERETA MENGGUNAKAN PENDEKATAN LINEAR MATRIX INEQUALITIES

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM

Stabilisasi Robot Pendulum Terbalik Beroda Dua Menggunakan Kontrol Fuzzy Hybrid

III.METODE PENELITIAN. Pada penelitian ini subyek yang digunakan adalah siswa VII A SMPN 5

BAB 2 ANALISIS ARUS FASA PADA KONEKSI BEBAN BINTANG DAN POLIGON UNTUK SISTEM MULTIFASA

Preferensi untuk alternatif A i diberikan

MEKANIKA TANAH 2 KESTABILAN LERENG ROTASI. UNIVERSITAS PEMBANGUNAN JAYA Jl. Boulevard Bintaro Sektor 7, Bintaro Jaya Tangerang Selatan 15224

Kontrol Fuzzy Takagi-Sugeno Berbasis Sistem Servo Tipe 1 untuk Sistem Pendulum-Kereta

Perhitungan Critical Clearing Time dengan Menggunakan Metode Time Domain Simulation

PENERAPAN METODE MAMDANI DALAM MENGHITUNG TINGKAT INFLASI BERDASARKAN KELOMPOK KOMODITI (Studi Kasus pada Data Inflasi Indonesia)

BAB VB PERSEPTRON & CONTOH

Pendeteksian Data Pencilan dan Pengamatan Berpengaruh pada Beberapa Kasus Data Menggunakan Metode Diagnostik

ANALISIS BENTUK HUBUNGAN

BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian ini merupakan penelitian yang bertujuan untuk mendeskripsikan

PRAKTIKUM 6 Penyelesaian Persamaan Non Linier Metode Newton Raphson Dengan Modifikasi Tabel

BAB II TEORI ALIRAN DAYA

Bab V Aliran Daya Optimal

Kontrol Fuzzy Berbasis Model Takagi-Sugeno dan Performansi H untuk Sistem Pendulum Kereta

BAB III METODE PENELITIAN. menghasilkan Lembar Kegiatan Siswa (LKS) pada materi Geometri dengan

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB V ANALISA PEMECAHAN MASALAH

BAB VIB METODE BELAJAR Delta rule, ADALINE (WIDROW- HOFF), MADALINE

Q POWER ELECTRONIC LABORATORY EVERYTHING UNDER SWITCHED

REGRESI DAN KORELASI LINEAR SEDERHANA. Regresi Linear

BAB 3 PEMBAHASAN. 3.1 Prosedur Penyelesaian Masalah Program Linier Parametrik Prosedur Penyelesaian untuk perubahan kontinu parameter c

SISTEM LINEAR MAX-PLUS KABUR WAKTU INVARIANT AUTONOMOUS

SOLUSI TUGAS MATA KULIAH STATISTIKA II

BAB III SKEMA NUMERIK

DEPARTMEN FISIKA ITB BENDA TEGAR. FI Dr. Linus Pasasa MS Bab 6-1

BAB V INTEGRAL KOMPLEKS

Autolanding Pada UAV (Unmanned Aerial Vehicle) Menggunakan Kontroler PID-Fuzzy

MEREDUKSI SISTEM PERSAMAAN LINEAR FUZZY PENUH DENGAN BILANGAN FUZZY TRAPESIUM

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

III. PEMBAHASAN. Untuk transaksi dengan arah x y z x, maka tiap kurs dapat didefinisikan sebagai berikut:

BAB IX. STATISTIKA. CONTOH : HASIL ULANGAN MATEMATIKA 5 SISWA SBB: PENGERTIAN STATISTIKA DAN STATISTIK:

IV. UKURAN SIMPANGAN, DISPERSI & VARIASI

PENERAPAN METODE LINIEAR DISCRIMINANT ANALYSIS PADA PENGENALAN WAJAH BERBASIS KAMERA

BAB IV CONTOH PENGGUNAAN MODEL REGRESI GENERALIZED POISSON I. Kesulitan ekonomi yang tengah terjadi akhir-akhir ini, memaksa

LOGO ADAPTIVE PREDICTIVE CONTROL BERBASIS ANFIS-PI UNTUK PENGENDALIAN TEMPERATUR HEAT EXCHANGER TESIS RE2099. Ruslim

2 TINJAUAN PUSTAKA. sistem statis dan sistem fuzzy. Penelitian sejenis juga dilakukan oleh Aziz (1996).

BAB VII STABILITAS TEBING

DAFTAR ISI DAFTAR ISI LATAR BELAKANG Teori Dasar Tujuan LANGKAH KERJA Rangkaian Buffer...

P n e j n a j d a u d a u l a a l n a n O pt p im i a m l a l P e P m e b m a b n a g n k g i k t Oleh Z r u iman

Penerapan Metode Runge-Kutta Orde 4 dalam Analisis Rangkaian RLC

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. George Boole dalam An Investigation of the Laws of Thought pada tahun

ANALISIS REGRESI REGRESI NONLINEAR REGRESI LINEAR REGRESI KUADRATIK REGRESI LINEAR SEDERHANA REGRESI LINEAR BERGANDA REGRESI KUBIK

ε adalah error random yang diasumsikan independen, m X ) adalah fungsi

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB IV APLIKASI. Pada bagian ini akan dibahas bagaimana contoh mengestimasi. parameter model yang diasumsikan memiliki karateristik spasial lag

III PEMBAHASAN. merupakan cash flow pada periode i, dan C. berturut-turut menyatakan nilai rata-rata dari V. dan

PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen

BAB II LANDASAN TEORI

Kecocokan Distribusi Normal Menggunakan Plot Persentil-Persentil yang Distandarisasi

Komparasi Sistem Kontrol Satelit (ADCS) dengan Metode Kontrol PID dan Sliding-PID

Bab VII Contoh Aplikasi

BAB I PENDAHULUAN. dan. 0. Uji fungsi distribusi empiris yang populer, yaitu uji. distribusi nol

Perbaikan Unjuk Kerja Sistem Orde Satu PERBAIKAN UNJUK KERJA SISTEM ORDE SATU DENGAN ALAT KENDALI INTEGRAL MENGGUNAKAN JARINGAN SIMULATOR MATLAB

Interpretasi data gravitasi

Bab 3 Analisis Ralat. x2 x2 x. y=x 1 + x 2 (3.1) 3.1. Menaksir Ralat

BAB IV PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN PENGARUH PENGGUNAAN METODE GALLERY WALK

Laboratorium Virtual untuk Swing-up dan Stabilisasi Sistem Pendulum-Kereta Menggunakan Kontrol Fuzzy

ANALISA KINERJA COOLING TOWER INDUCED DRAFT TIPE LBC-W 300 TERHADAP PENGARUH PANAS RADIASI MATAHARI

Desain Kontrol Optimal Fuzzy Menggunakan Pendekatan PDC Modifikasi Untuk Sistem Pendulum Kereta

Nama : Crishadi Juliantoro NPM :

Bab 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

Solusi Ujian 2 EL2005 Elektronika Sabtu, 3 Mei

2.1 Sistem Makroskopik dan Sistem Mikroskopik Fisika statistik berangkat dari pengamatan sebuah sistem mikroskopik, yakni sistem yang sangat kecil

BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS

MODEL MATEMATIKA SISTEM THERMAL

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

FUNGSI ALIH SISTEM ORDE 1 Oleh: Ahmad Riyad Firdaus Politeknik Batam

Alokasi kursi parlemen

REKAYASA TRANSPORTASI LANJUT UNIVERSITAS PEMBANGUNAN JAYA

Transkripsi:

ugasakhr E 91399 DesanKontrolFuzzy BerbassPerformansH dengan Batasan Input-Output untuk Sstem Pendulum-Kereta to Febraranto (8116) Dosen Pembmbng: Prof. Dr. Ir. Achmad Jazde, M.Eng. Jurusan eknk Elektro IS Fakultas eknolog Industr Insttut eknolog Sepuluh Nopember

Pokok Bahasan 1 PENDAHULUAN PERANCANGAN 3 HASIL PENGUJIAN 4 PENUUP

Pendahuluan Latar Belakang Permasalahan ujuan Sstem Pendulum-Kereta (SPK) merupakan sstem nonlnear tak stabl Pada mplementas nyata, snyal kontrol dan poss kereta terbatas pada nla tertentu Adanya gangguan dar luar dapat mengganggu kestablan sstem

Pendahuluan Latar Belakang Permasalahan ujuan dak mudah menstablkan pendulum pada poss terbalknya serta menjaga kereta pada ttk tengah rel Snyal kontrol serta poss kereta dapat melebh batasan yang ada padaplant nyata

Pendahuluan Latar Belakang Permasalahan ujuan Merancang kontroler fuzzy akag-sugeno (-S) berbass performans H yang memenuh batasan snyal kontrol dan poss kereta untuk stablsas batang pendulum pada poss terbalknya

Perancangan Model SPK FSC Skema PDC Kontroler LMI Gan Model Matematka motor DC x x 1 ttk tengah rel pusat massa sstem l sumbu rotas Model Fsk Dengan : µ = ( m + m a = l c p ) l J + m c + m p

Perancangan Model SPK FSC Skema PDC Kontroler LMI Gan Fuzzy Stablzng Controller (FSC) Batas Rel tk engah Rel Batas Rel

Perancangan Model SPK FSC Skema PDC Kontroler LMI Gan Skema KontrolRobust H PersamaanState-Space : xɺ ( = Ax( + B u( B w( z1( = Czx( u + w Snyal Kontrol : u( = Kx( PerformansH : sup z ( 1 w w( t ) = γ * < γ

Perancangan Model SPK FSC Skema PDC Kontroler LMI Gan Skema KontrolRobust H BatasanInput-Output : u( u z ( z max max PersamaanState-Space Keseluruhan: xɺ ( = ( A Bu K) x( + Bww( z1( = Cz1x( z = C x( ) ( z t

Perancangan Model SPK FSC Skema PDC Kontroler LMI Gan Parallel Dstrbuted Compensaton (PDC) Model Fuzzy akag-sugeno(-s) AturanPlant : Bagan Prems Bagan Konsekuen xɺ ( = A1 x( + Bw,1w( + Bu, 1u( IF Rule-1 Rule- Rule-r HEN x ɺ( t ) = A x ( t ) + B w ( t ) + B u ( t ) ( w, + u, t xɺ ( = Ar x( + Bw rw( + Bu, u( ), r t Aturan Kontroler : hmp. fuzzy sama hmp. fuzzy sama u( = K1x( IF Rule-1 Rule- Rule-r HEN u( = Kx( u( = K x( r

Perancangan Model SPK FSC Skema PDC Kontroler LMI Gan Aturan Plant dan Kontroler AturanPlant ke-1 : IF x s M 1 (sektar rad.) HEN xɺ ( = A1 x( + Bw,1w( + Bu, 1u( z = C x( ) 1( z1, 1 t z( = Cz, 1x( AturanPlant ke- : IF x s M (sektar±. rad.) HEN xɺ ( = A x( + Bw,w( + Bu, u( z = C x( ) 1( z1, t z( = Cz, x( Snyal Kontrol Keseluruhan : u( Aturan Kontroler ke-1 : IF x s M 1 (sektar rad.) HEN u( = K1x( Aturan Kontroler ke-1 : IF x s M (sektar±. rad.) HEN u( = Kx( = = 1 M ( x( )[ Kx( ]

Perancangan Model SPK FSC Skema PDC Kontroler LMI Gan Fungs Keanggotaan Dera ajat Keanggotaan 1.8.6.4. M M1 M -.4 -.3 -. -.1.1..3.4 x (rad) M M 1 ( x x( ( ) = exp.5.8 ( x( ) = 1 M1( x( t ))

Perancangan Model SPK FSC Skema PDC Kontroler LMI Gan Model Lnear SPK Lnearsas SPK pada ttk kerja : x* A 1 1 1 =.556.13 15.411. 791 = [ B u,1 = ].87 1. 3699 Lnearsas SPK pada ttk kerja : x* A =.3189 14.69739 1 1.13.791 = [ ± B u,. ] =.8638 1.111

Perancangan Model SPK FSC Skema PDC Kontroler LMI Gan Perumusan LMI (1) Sstem memlk performansh jka terdapat fungs Lyapunov sehngga : Vɺ ( x( ) + z1 ( z1( γ w( w( < ; t > Jka Ddefnskan V(x() = x( Px( dan P = P, maka sstem memlk performansh jka terdapat matrks smetrs Q yang memenuh LMI : AQ + QA B B C u, w, z1, Y Q j Y j B u, B w, γ I QC z1, I < Dengan : 1 Q = P dan Y j = K P j 1

Perancangan Model SPK FSC Skema PDC Kontroler LMI Gan Perumusan LMI () Sstem mampu memenuh batasannput-output yatu: u( u ( z Jka terdapat matrks smetrs Q yang memenuh LMI : z max max Q Y u Y max β < Q Cz, Q QC z z, max β < Serta : V (x()) β Dengan : 1 Q = P dan Y j = K P j 1

Perancangan Model SPK FSC Skema PDC Kontroler LMI Gan Perumusan LMI (3) Secara keseluruhan, sstem akan memlk performansh dan mampu memenuh batasannput-output yang dtentukan jka terdapat matrks smetrs Q yang memenuh LMI : Θ < 1 Θ + ( Θ j + Θ j) < Q Y < 1 j umax Y β Dengan : Q QC z, < z AQ + QA Bu, Yj Y max C z, Q β Θj = Bw, C Q = 1, z1, 1 1 Q = P dan Y = K P j j j B u, B w, γ I QC z1, I

Perancangan Model SPK FSC Skema PDC Kontroler LMI Gan Perhtungan Gan State-Feedback (1) Parameter yang dgunakan adalah : A 1 dan B u,1 adalah matrks hasl lnearsas SPK d sektar x = radan A dan B u, adalah matrks hasl lnearsas SPK d sektar x = ±. radan B w,1 = B u,1 dan B w, = B u,. C1,1 = C1, = [3.1.1.1], yang menyatakan bahwa performans keluaran yang dambl adalah: z = 3x ( +.1x ( +.1x ( +.1x ( ) 1( 1 3 4 t C,1 = C, = [1 β = 5 u max = 17.5 z max =.4 ] Parameterγdvaras antara 1 dan dan ddapat hasl terbak yatu ketkaγ=.81

Perancangan Model SPK FSC Skema PDC Kontroler LMI Gan Perhtungan Gan State-Feedback () Hasl solusgan state-feedback yang ddapat dengan penyelesaan LMI adalah : K1 = [ 141.3719 6.8664 78.3569 K = [ 138.5118 61.741 77.8136 68.795] 68.641] Dengan matrks stabltasp adalah : P 1.6473 1.9418 = 1 3 x.6667.579 1.9418.5866.8669.6769.6667.8669.937.69.579.6769.69.177 -norm dar w( ke z 1 ( atau tngkat pelemahan maksmal dar gangguan ke keluaran performans adalah : z w 1 ( s) = γ * =.39

Hasl Pengujan Smulas Implementas Dagram Blok Smulnk untuk Smulas

Hasl Pengujan Smulas Implementas Pengujan Berbaga Konds Awal.1.8.6 Konds Awal [. -.7] Konds Awal [.4-1.4].5.4 Konds Awal [. -.7] Konds Awal [.4-1.4] Poss Kereta (m m).4. -. -.4 -.6 -.8 -.1.5 1 1.5.5 3 3.5 4 4.5 5 Waktu (s) Respons Poss Kereta Poss Sudut Pendulu um (rad).3..1 -.1 -..5 1 1.5.5 3 3.5 4 4.5 5 Waktu (s) Respons Poss Sudut Pendulum

Hasl Pengujan Smulas Implementas Pengujan Berbaga Konds Awal 4 x ( ) = [..7] (N) Snyal Kontrol ( - -4-6 -8 Konds Awal [. -.7] Konds Awal [.4-1.4] -1.5 1 1.5.5 3 3.5 4 4.5 5 Waktu (s) Snyal Kontrol V ( x()) =.73 5 x ( ) = [.4 1.4] V ( x()) =.93 5 V (x()) β

Hasl Pengujan Smulas Implementas Pengujan dengan Gangguan Poss Kereta (m m).1.8.6.4. -. Penympangan γ IAE x x 1 (m) 1 z ( ) 1 w s.9.73.343.331.81.48.781.39.75 ±.38.367.3745.6 ±.37.444.3837 -.4 -.6 Gamma.9 Gamma.75 -.8 Gamma.6 Gamma.81 -.1 5 1 15 5 Waktu (s) 3.5 N, w( = 3.5 N, N, 5 t 1 15 t t yang lan Respons Poss Kereta Konds Awal : x ( ) = [.4 1.4]

Hasl Pengujan Smulas Implementas Pengujan dengan Gangguan (N) Snyal Kontrol ( 6 4 - -4-6 -8-1 Gamma.9 Gamma.75-1 Gamma.6 Gamma.81-14 5 1 15 5 Waktu (s) Poss Sudut Pendulu um (rad).5.4.3..1 -.1 Gamma.9 Gamma.75 Gamma.6 Gamma.81 -. 5 1 15 5 Waktu (s) Konds Awal : Snyal Kontrol x ( ) = [.4 1.4] Respons Poss Sudut Pendulum

Hasl Pengujan Smulas Implementas Dagram Blok Smulnk untuk Implementas

Hasl Pengujan Smulas Implementas Pengujan Awal.5..15 Sudut Awal. rad Sudut Awal.4 rad.5.4 Sudut Awal. rad Sudut Awal.4 rad Poss Kereta (m m).1.5 -.5 -.1 -.15 -. -.5.5 1 1.5.5 3 3.5 4 4.5 5 Waktu (s) Respons Poss Kereta Poss Sudut Pendulu um (rad).3..1 -.1 -..5 1 1.5.5 3 3.5 4 4.5 5 Waktu (s) Respons Poss Sudut Pendulum

Hasl Pengujan Smulas Implementas Pengujan Awal 4 x ( ) = [. ] (N) Snyal Kontrol ( - -4-6 V ( x()) = 13.46 > 5 x ( ) = [.4 ] -8-1 Sudut Awal. rad Sudut Awal.4 rad -1.5 1 1.5.5 3 3.5 4 4.5 5 Waktu (s) Snyal Kontrol V ( x()) = 413.85 > 5 V (x()) > β

Hasl Pengujan Smulas Implementas Pengujan Awal Batasan pada snyal kontrol tdak dapat terpenuh, hal n dkarenakan : V (x()) > β dak mudah untuk member konds awal pada kecepatan sudut pendulum secara manual, oleh karena tu dgunakan algortmaswng-up berbass energ yang dusulkan oleh Astrom dan Furuta karena mampu membawa pendulum menuju poss terbalknya secara konssten Algortmaswng-up berbass energ atauenergy Based Swng-Up Controller (ESUC) yatu : u su 8sgn[ x4 cos( x)], x = 4x1, x usu, u = ( ( ))[ ( )], M x t Kx t = 1 1 1.5 >.5 x < x.4.4

Hasl Pengujan Smulas Implementas Pengujan denganswng-up dan Gangguan Poss Kereta (m m).3..1 -.1 Swng-Up Stablsas ranss dar algortmaswng-up ke algortma stablsas terjad pada waktu.38 detk Pada waktu.38 detk state sstem adalah : x ( ) = [.583.4.5738.85] -. -.3 1 3 4 5 6 7 8 9 1 Waktu (s) Respons Poss Kereta V ( x()) =.598 5 Karena V (x()) β maka snyal kontrol dan poss kereta akan memenuh batasan yang dtentukan

Hasl Pengujan Smulas Implementas Pengujan denganswng-up dan Gangguan Poss Kereta (m m).3..1 -.1.3 anpa Gangguan Dengan Gangguan Besar smpangan poss kereta ketka gangguan dberkan adalah :.4 m Hasl smpangan yang ddapat pada mplementas mendekat smpangan pada smulas, yatu : ±.48 m -. -.3 -.3 5 1 15 5 3 Waktu (s) Respons Poss Kereta 3.5 N, w( = 3.5 N, N, 1 t 15 t 5 t yang lan

Hasl Pengujan Smulas Implementas Pengujan denganswng-up dan Gangguan 15 anpa Gangguan Dengan Gangguan 6 5 anpa Gangguan Dengan Gangguan Snyal Kontrol (N) 1 5-5 -1 Poss Sudut Pendulu um (rad) 4 3 1. -. -15-5 1 15 5 3 Waktu (s) Snyal Kontrol -1 5 1 15 5 3 Waktu (s) Respons Poss Sudut Pendulum

Penutup Kesmpulan Kontrol fuzzy -S berbass performans H dengan batasan nput-output mampu menstablkan pendulum pada poss terbalk dan mempertahankan kereta pada ttk tengah rel Snyal kontrol dan poss kereta dapat memenuh batasan yang dberkan dengan tngkat pelemahan gangguan terhadap keluaran performans kurang dar γ