implementasi pengaturan posisi cermin datar...
TRANSCRIPT
![Page 1: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/1.jpg)
IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR SEBAGAI HELIOSTAT MENGGUNAKAN
KONTROLER PID
Disampaikan oleh
Nama :Satya Permana Aryanto
NRP: 2207 100 072
Pembimbing : Dr.Ir.Mochammad Rameli
![Page 2: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/2.jpg)
Pendahuluan
Latar Belakang
1. Mengurangi ketergantungan terhadap bahanbakar fosil
2. Ketersediaan bahan bakar fosil yang menipis
3. Penggunaan bahan bakar fosil yang dapatmenyebabkan pemanasan global
![Page 3: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/3.jpg)
Permasalahan
• Permasalahan
membuat sistem pemanas yang ramahlingkungan dan meminimalisir penggunaanbahan bakar fosil
• Batasan Masalah
pergerakan matahari yang hanya pada satusumbu dan tidak menghitung intensitaspanas yang dihasilkan dari pantulan mekanikcermin pemantul
![Page 4: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/4.jpg)
Tujuan
1. Mengidentifikasi dan mengembangkan model matematis untuk plant yang digunakan. Dalamhal ini motor DC.
2. Mengimplemantasikan sistem pengaturan posisicermin datar menggunakan motor DC denganmetode kontrol PID
3. Mengembangkan sistem yang hemat energi danramah lingkungan dengan memanfaatkan panasmatahari
![Page 5: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/5.jpg)
Desain Kontroler PID dengan metodeZiegler-Nicholols
Respon sistem Tabel tunning PID
![Page 6: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/6.jpg)
Pengaturan kecepatan motor dc
• Rumus pengaturan kecepatan motor dc
• Dari rumus diatas ada 3 cara pengaturankecepatan motor dc yaitu :
1. Dengan mengubah arus jangkar
2. Dengan mengubah tegangan
3. Dengan mengubah fluks magnet
.
.
C
RIVN aat
![Page 7: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/7.jpg)
Arsitektur dan perancangan sistem
![Page 8: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/8.jpg)
Kebutuhan sistem
• Diagram blok
• real system
![Page 9: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/9.jpg)
Kebutuhan Sistem
• Mikrokontroler Atmega8535
• Driver L298
• Motor dc
• Sel surya
![Page 10: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/10.jpg)
Kebutuhan Sistem
• Rangkaian F to V
• Matlab
• Diagram Alir
![Page 11: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/11.jpg)
Proses Identifikasi Plant
diagram blok untuk keperluan identifikasikecepatan
Dilakukan identifikasi statis,pengambilan data dilakukan sebanyak 10 kali
![Page 12: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/12.jpg)
Hasil Identifikasi Plant
• Didapat modellingpengaturan kecepatanmotor dc yaitu :
• Sehingga modellingpengaturan posisimotor dc menjadi
G(s) =
![Page 13: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/13.jpg)
Perancangan Kontroler PID
• Blok simulink
• Respon posisi motor dc tanpa kontroler
![Page 14: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/14.jpg)
Perancangan Kontroler PID
• Dari gambar, didapatkan nilai waktu tunda L = 60 ms dan waktu tunda T = 130 ms. Denganmetode Ziegler-nichols,didapatkan nilai Kp, τi, τd dengan rumus :
• Kp= 1.2 T/L = 2.6
• τi= 2L = 0.12
• τd= 0.5L = 0.03
![Page 15: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/15.jpg)
Pengujian perangkat keras
Pengujian sensor encoder dengan rangkaian Fto V
Blok pengujian
pembacaan keluaran encoder dengan osiloscop
Diperoleh:1. Frekuensi maksimum yang
dikeluarkan encoder 4 khz2. Rangkaian F to V yang didesain
adalah rangkaian yang mampumelewatkan frekuensi sampai10 khz dan tegangan keluaran 0-4 volt dengan men-tunning nilaiR dan C
![Page 16: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/16.jpg)
Pengujian perangkat keras
Pengujian sensor sel surya
Percobaaan Tempat Tegangan
1 Di dalam
ruangan
1.26
2 Di luar
ruangan(inten
sitas rendah)
2.04
3 Di luar
ruangan(inten
sitas tinggi)
4.02
![Page 17: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/17.jpg)
Pengujian perangkat keras
Blok pengujian
diperoleh no Masukan ADC (volt) Keluaran
Driver (volt)
1 0 0
2 1 1
3 2 2
4 5 5
![Page 18: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/18.jpg)
Simulasi Respon Posisi motor dc
Dengan menggunakan kontroler P
- Kp dapat mempercepat respon
- Ess masih cukup besar mencapai 30%
![Page 19: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/19.jpg)
Simulasi Respon Posisi motor dc
Dengan menggunakan kontroler PI- Ada pengurangan Ess sampai menuju nol- Osilasi cukup tinggi saat start- didapatkan nilai τ = 160 ms
.
![Page 20: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/20.jpg)
Simulasi Respon Posisi motor dc
Dengan menggunakan kontroler PID- Ess=o- Osilasi saat start cenderung lebih kecil dibanding kontroler
PI- Respon sedikit lebih lambat, didapat τ = 330ms
![Page 21: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/21.jpg)
Hasil Implementasi• Pengambilan dilakukan sampai 12000 iterasi (secara vertikal)
• Error > 0.02 atau error < -0.02 maka akan ada aksi kontrol
• Apabila error berada di kisaran -5 sampai 5, maka akandianggap tidak ada error sehingga aksi kontrol akan konstanpada nilai tertentu
![Page 22: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/22.jpg)
Hasil Implementasi
Respon posisi, diambil dari data ke 8585-8590
-didapat nilai τ yang sangat cepat, sampai 8 ms
-hal ini disebabkan penggunaan gearbox yang kurang tepat
![Page 23: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/23.jpg)
kesimpulan
• Kontroler PID dapat mengatasi permasalahankontrol posisi dengan baik, terbukti ess padaimplementasi menuju nol
• Respon posisi yang dihasilkan sangat cepat, didapat nilai τ yang sangat cepat, mencapai 8 ms,sedangkan pada hasil simulasi nilai τ 330 ms
![Page 24: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/24.jpg)
Saran
• Penggunaan Gearbox dengan diameter yang lebih besar (sekitar 10 cm)
• Identifikasi yang dilakukan denganmenggunakan identifikasi dinamis
• Menggunakan 2 buah motor agar bisabergerak sumbu x-y
![Page 25: IMPLEMENTASI PENGATURAN POSISI CERMIN DATAR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16399-Presentation-1736286.pdf · Pengaturan Posisi Cermin Datar Menggunakan Motor DC dengan](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040122/5d47ddda88c9939f558bba4e/html5/thumbnails/25.jpg)
TERIMA
KASIH