Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository
Transcript of Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository
![Page 1: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/1.jpg)
Presentasi Sidang Tugas Akhir
Perancangan Penggerak Elektrik dan Kontroler Fuzzy-PI Untuk Pengaturan Kecepatan Motor DC Brushless
Marika Ayu Putri Ramadhani
2213105055
Dosen pembimbing :
Ir. Rusdhianto Effendie A.K, MT.
Program Studi Teknik Sistem Pengaturan
Jurusan Teknik Elektro-FTI
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya 2015
![Page 2: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/2.jpg)
Outline
Pendahuluan
Teori Penunjang
Perancangan Sistem
Hasil Pengujian dan Analisa
Kesimpulan dan Saran
![Page 3: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/3.jpg)
Pendahuluan
Kelebihan motor BLDC :
1. efisiensi yang tinggi
2. suaranya halus
3. ukuran universal
4. keandalan yang tinggi dan biaya perawatan yang rendah.
5. menghemat biaya dan waktu pada hampir semua industri.
Diperlukannya cara kontrol yang berbeda untuk komutasi fase arus
dari motor BLDC sebagai pengganti sikat.
Penggunaan kontroler fuzzy-PI dipilih karena dapat dikembangkan
tanpa persyaratan untuk model matematika dari suatu sistem.
Latar Belakang
![Page 4: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/4.jpg)
Pendahuluan
Kebutuhan akan penggerak elektrik sebagai komutasi elektrik pada
stator motor BLDC.
Proses pengaturan pada BLDC sangat rumit, sehingga diperlukan
perancangan kontroler untuk kecepatan yang konstan.
Deskripsi Permasalahan
Tujuan
Merancang penggerak elektrik dan kontroler fuzzy-PI untuk
mengatur kecepatan motor BLDC sesuai dengan spesifikasi yang
diinginkan
![Page 5: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/5.jpg)
Teori Penunjang
Motor BLDC
Merupakan motor sinkron 3 fasa
Menggunakan catu daya DC sebagai sumber
utama
Rotor terbuat dari magnet permanen
Komutasi stator dilakukan secara elektrik,
sehingga membutuhkan power elektronik
![Page 6: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/6.jpg)
Teori Penunjang
Prinsip Kerja Motor BLDC
Pemberian tegangan sinusoidal pada fasa
C,A,B ditujukan untuk membuat medan
putar pada stator
Magnet rotor berputar dari medan stator
positif menuju medan stator negatif dari fasa
C,A,B
![Page 7: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/7.jpg)
Teori Penunjang
Power Electronic
Power elektronik digunakan untuk mengubah
tegangan DC menjadi tegangan AC
Konversi tegangan dibuat dengan melakukan
penyulutan terhadap ke-enam buah MOSFET
![Page 8: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/8.jpg)
Teori Penunjang
Power Electronic Tabel Penyulutan MOSFET
Urutan ke- Saklar Aktif Fasa A Fasa B Fasa C
1 S1 S6 High Low Off
2 S1 S5 High Off Low
3 S3 S5 Off High Low
4 S3 S4 Low High Off
5 S2 S4 Low Off High
6 S2 S6 Off Low High
![Page 9: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/9.jpg)
Teori Penunjang
Pengendalian Motor BLDC
Metode Six Step
Mudah diaplikasikan
Kombinasi dengan hall sensor untuk
mengetahui posisi rotor
Membentuk gelombang sinus
trapezoidal
Rugi-rugi daya tinggi
Metode PWM
Putaran motor tidak terlalu bising
Rugi-rugi daya berkurang
![Page 10: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/10.jpg)
Perancangan Sistem
Diagram Blok Sistem Keseluruhan
![Page 11: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/11.jpg)
Perancangan Sistem
Perancangan Hardware
![Page 12: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/12.jpg)
Perancangan Sistem
Perancangan Hardware
Perancangan Mekanik Plant
![Page 13: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/13.jpg)
Perancangan Sistem
Perancangan Hardware
Perancangan Sensor Rotary Encoder dan Power Elektronik
![Page 14: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/14.jpg)
Perancangan Sistem
Perancangan Software
Arduino sebagai Pembangkit Frekuensi dan Data Logging
![Page 15: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/15.jpg)
Perancangan Sistem
Perancangan Software
Identifikasi Sistem No. Metode Model Matematika RMSE
1. Viteckova 1st
Order 0.4189
1.3242s 1
0.9436 se
128.221
2. Viteckova 2nd
Order 20.713s 1.689s 1
0.9436
125.978
3. Sundaresan &
Krishnaswamy 0.6081
0.963 1
0.9436 se
s
123.895
4. Grafis Terstruktur 1.003 s 1
21.007s 2.007s 1
33.692
![Page 16: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/16.jpg)
Fuzzifikasi merupakan proses transformasi nilai real
(nilai bukan fuzzy) menjadi nilai suatu himpunan fuzzy yang dinyatakan dalam derajat keanggotaan yang didefinisikan.
Perancangan Sistem
Perancangan Kontroler
![Page 17: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/17.jpg)
Basis Aturan Deskripsi linguistik terhadap variabel input dan
output.
Tabel Basis Aturan Mack Vicar Wheelan
u∑e1 u∑e2 u∑e3 u∑e4 u∑e5
ue1 1 1 2 2 3
ue2 1 2 2 3 4
ue3 2 2 3 4 4
ue4 2 3 4 4 5
ue5 3 4 4 5 5
Perancangan Sistem
Perancangan Kontroler
![Page 18: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/18.jpg)
Mekanisme inferensi
mekanisme operasi matematika yang dilakukan sesuai dengan premis yang diberikan.
Defuzzifikasi
proses mentransformasikan harga fuzzy hasil dari inferensi fuzzy ke dalam harga bukan fuzzy atau harga aktual.
Perancangan Sistem
Perancangan Kontroler
![Page 19: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/19.jpg)
Blok Diagram Kontroler
Perancangan Sistem
Perancangan Kontroler
![Page 20: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/20.jpg)
nilai gain integral error (Kie) = 0.001, gain error (Ke) = 0.1, control
offset (Uset) = 20 dan gain control (Ku) = 25.
Dengan spesifikasi respon sebagai berikut τ = 0.707 detik, 𝑡𝑠 ±5% = 2.121 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘, 𝑡𝑟 5% − 95% = 2.081 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘, 𝑡𝑑 = 0.49 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 dan ess = - 0.03%.
Hasil Pengujian dan Analisa Sistem
Simulasi Kontroler Fuzzy-PI
![Page 21: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/21.jpg)
Hasil Pengujian dan Analisa Sistem
Implementasi Kontroler Fuzzy-PI Beban Minimal
Dengan spesifikasi respon sebagai berikut τ = 2.248 detik,
𝑡𝑠 ±5% = 6.744 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘, 𝑡𝑟 5% − 95% = 6.619 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘,
𝑡𝑑 = 1.558 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 dan ess = 0.001%.
![Page 22: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/22.jpg)
Hasil Pengujian dan Analisa Sistem
Implementasi Kontroler Fuzzy-PI Beban Nominal
Dengan spesifikasi respon sebagai berikut τ = 2.455 detik,
𝑡𝑠 ±5% = 7.367 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘, 𝑡𝑟 5% − 95% = 7.228 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘,
𝑡𝑑 = 1.701 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 dan ess = -0.08%.
![Page 23: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/23.jpg)
Hasil Pengujian dan Analisa Sistem
Implementasi Kontroler Fuzzy-PI Beban Maksimal
Dengan spesifikasi respon sebagai berikut τ = 2.226 detik,
𝑡𝑠 ±5% = 6.679𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘, 𝑡𝑟 5% − 95% = 6.554 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘,
𝑡𝑑 = 1.542 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 dan ess = -0.09%.
![Page 24: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/24.jpg)
Pada simulasi kontroler fuzzy-PI mampu mendekati nilai kecepatan referensi pada kondisi beban minimal dengan nilai τ = 2.248 detik, 𝑡𝑠 ±5% = 6.744 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘, 𝑡𝑟 5% − 95% = 6.619 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘, 𝑡𝑑 =1.558 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 dan ess = 0.001%.
Pada simulasi kontroler fuzzy-PI mampu mendekati nilai kecepatan referensi pada kondisi beban nominal dengan nilai τ = 2.455 detik, 𝑡𝑠 ±5% = 7.367 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘, 𝑡𝑟 5% − 95% = 7.228 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘, 𝑡𝑑 =1.701 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 dan ess = -0.08%.
Pada implementasi kontroler fuzzy-PI mampu mendekati nilai kecepatan referensi pada kondisi beban maksimal dan hasil respon mendekati respon beban nominal dengan nilai τ = 2.226 detik, 𝑡𝑠 ±5% = 6.679𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘, 𝑡𝑟 5% − 95% = 6.554 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘, 𝑡𝑑 = 1.542 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 dan ess = -0.09%.
Penutup
Kesimpulan
![Page 25: Presentasi Sidang Tugas Akhir - ITS Repository](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013018/61d0ad79476eb4036c4350c3/html5/thumbnails/25.jpg)
Sekian dan Terimakasih