sistem kontrol governor menggunakan pid yang dioptimasi

Journal of Electrical and Electronic Engineering-UMSIDAISSN 2460-9250 (print), ISSN 2540-8658 (online)Vol. 3, No. 1, April 2019

10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Sistem Kontrol Governor Menggunakan PID YangDioptimasi Dengan Metode Cuckoo Search

Algorithm (Csa) (Governor Control System UsingPID Optimized With the Cuckoo Search Algorithm

(Csa) Method )Mochamad Riduwan1), Fachrudin Hunaini2), Muh Mukhsin3)

Departemen Teknik Elektro, Universitas Widyagama Malang, Indonesia1) [email protected]

2) fachrudin [email protected]

Abstract-. Indonesia has enormous potential for a Hydro-electric Power Plant (PLTA). Since hydropower is an environ-mentally friendly power plant, the components of this plantare developed to advance. One of them is the development ofthe hydropower governor control system. The PID controlleris a control system that is often used in Governoor Systemcontrol in hydropower because of its simple controller. Atpresent hydroelectric plants still use the conventional methodof PID control trial-error. For this method, it is difficult toadjust the parameters and time needed and control that is notgood. Therefore a smart method (Artificial Intelligence) isneeded to overcome this. In recent years, researchers haveused many intelligent methods (Artificial Intelligent) to de-termine the PID parameters of DC motors. One of them isCucckoo Search Algorithm (CSA) which is inspired by theprotection of cuckoo birds in placing their eggs. By usingthe CSA method, it is expected to provide a better systemresponse using the old system PID control (trial-error). Thefinal goal of the PID control system is used for the hydro gen-erator to be used as a guide for turbine propellers, which willbe used increase the electrical power produced by the Gener-ator. Here the Guide Vane blade is set to be likened to the DCmotor angle settings. In this study a miniature Governor Sys-tem prototype will be created which is controlled by using aPID controller which is optimized using the Cuckoo SearchAlgorithm method. In experiments with fault trial methods,the Kp = 3, Ki = 1 and Kd = 10 values obtained with thecontrol parameters obtained obtained the average time set-ting for set point 4 to set point 8 of 24.2 seconds. Then theCSA method is used to set the PID. After being tuned by theCSA method, the values of Kp, Ki and Kd are different foreach set point. For set point 4, Kp = 0.99, Ki = 1.00 and Kd= 0.99, while the average completion time is also better thanPID trial error, which is 18.8 seconds.

Keywords: Hydropower Governoor System; Cuckoo SearchAlgorithm; Control PID.

Abstrak-. Indonesia memiliki potensi yang sangat besaruntuk Pusat Listrik Tenaga Air (PLTA) . Mengingat PLTAmerupakan pembangkit listrik yang ramah lingkungan, makakomponen-komponen dari pembangkit ini patut untuk terusdikembangkan lebih lanjut. Salah satunya pengembanganpada sistem kontrol governoor PLTA. Kontroller PID meru-pakan sistem kontrol yang sering digunakan dalam kontrolSistem Governoor di sebuah PLTA karena kontrolernya yangsederhana . Pada pembangkit hydro yang ada saat ini rata-rata masih menggunakan kontrol PID metode konvensionaltrial-error. Untuk metode ini sulit untuk menyesuaikan pa-rameter dan dibutuhkan waktu lama serta akurasi kontrolyang kurang baik. Oleh karena itu dibutuhkan metode cerdas(Artificial Intelligent) untuk mengatasi hal tersebut. Dalambeberapa tahun terakhir, para peneliti telah banyak meng-gunakan metode cerdas (Artificial Intelligent) untuk penen-tuan parameter PID motor DC. Salah satunya adalah cuckooSearch Algorithm (CSA) yang mana terinspirasi dari perilakuburung cuckoo dalam menempatkan telurnya. Dengan meng-gunakan metode CSA ini diharapkan mampu memberikanrespon sistem yang lebih baik dibandingkan menggunakankontrol PID sistem lama (trial-error).Tujuan akhir dari Sis-tem kontrol PID yang digunakan pada Governor pembangkithydro adalah untuk mengatur pergerakan sudu guide vaneturbin, yang nantinya akan mempengaruhi terhadap dayalistrik yang dihasilkan Generator. Disini pengaturan suduGuide Vane dapat diibaratkan dengan mengatur sudut motorDC. Pada penelitian ini akan dibuat sebuah prototipe miniaturSistem Governor yang dikontrol dengan menggunakan kon-troller PID yang dioptimasi menggunakan metode CuckooSearch Algorithm . Pada percobaan dengan metode trialerror didapat nilai Kp = 3 , Ki = 1 dan Kd = 10 dengan be-saran parameter kontrol tersebut didapat settling time rata-rata untuk set point 4 sampai set point 8 sebesar 24,2 second.Selanjutnya digunakan metode CSA untuk tuning PID nya.Setelah dituning dengan metode CSA didapat nilai Kp, Kidan Kd yang berbeda-beda untuk setiap set pointnya. Untukset point 4 didapat nilai Kp = 0,99 , Ki = 1,00 dan Kd = 0,99sedangkan untuk settling time rata-ratanya juga lebih bagus

162

https://crossmark.crossref.org/dialog/?doi=10.21070/jeee-u.v3i1.2090&domain=pdf&date_stamp=2019-04-02


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

dibanding PID trial error , yaitu sebesar 18,8 second.

Kata Kunci: Sistem Governoor PLTA; Cuckoo Search Algo-rithm; PID Kontro.

LATAR BELAKANG

Indonesia memiliki potensi besar untuk pengembanganpembangkit listrik tenaga air. Besar potensi energi air diIndonesia adalah 74.976 MW, sebanyak 70.776 MW ada diluar Jawa, yang sudah termanfaatkan adalah sebesar 3.105,76MW sebagian besar berada di Pulau Jawa. Selain PLTA, en-ergi mikrohidro (PLTMH) yang mempunyai kapasitas 200-5.000 kW potensinya adalah 458,75 MW [1] sangat layakdikembangkan untuk memenuhi kebutuhan tenaga listrikdi daerah pedesaan di pedalaman yang terpencil ataupunpedesaan di pulau-pulau kecil dengan daerah aliran sungaiyang sempit. [2]

Untuk memperoleh pola operasi yang optimal dan untukmencegah level waduk penampung yang terlalu rendah ataulimpas, maka diperlukan pengaturan pembebanan unit yangbaik. Dalam pengaturan pembebanan pada pembangkit hy-dro, Governor sangat berperan penting didalamnya. Gover-nor adalah peralatan utama untuk mengontrol turbin air. Gov-ernor ini berfungsi untuk mengatur aliran air yang masuk keturbin sehingga nantinya diperoleh kecepatan dan daya outputgeneratoryang sesuai dengan yang akan dibangkitkan. Darisini dapat dilihat untuk pengaturan pembebanan pembangkithydro bisa dilakukan dengan melakukan pengaturan pada sis-tem kontrol pada governor [3] , [4] .

Ada berbagai macam sistem kontrol yang bisa digunakanuntuk mengontrol kerja governor, salah satunya menggu-nakan sistem kontrol PID. Sistem kontrol PID terdiri daritiga buah cara pengaturan yaitu kontrol P (Proportional), D(Derivative) dan I (Integral), dengan masing-masing memi-liki kelebihan dan kekurangan. Dalam implementasinyamasing-masing cara dapat bekerja sendiri maupun gabungandiantaranya. Dalam perancangan sistem kontrol PID yangperlu dilakukan adalah mengatur parameter P, I atau D agartanggapan sinyal keluaran sistem terhadap masukan tertentusebagaimana yang diiginkan. Pada pembangkit hydro yangada saat ini rata-rata sistem kontrol yang ada menggunakankontrol PID konvensional trial-error. Untuk metode ini sulituntuk menyesuaikan parameter, sehingga dibutuhkan waktulama serta akurasi kontrol yang tidak baik. Sehingga dibu-tuhkan metode cerdas (Artificial Intelligent) untuk mengatasihal tersebut [4–6] .

Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti telah banyakmenggunakan metode cerdas (Artificial Intelligent) untuk pe-nentuan parameter PID motor DC. Pada tahun 2009, seorangpeneliti Xin Xhe Yang, menemukan sebuah metode cerdasyang disebut kecerdasan burung cuckoo dan membuat sebuahalgoritma penyelesaian yang terinspirasi dari perilaku burungcuckoo dalam menempatkan telurnya. Metode tersebut sering

disebut dengan Cucckoo Search Algorithm (CSA) [7] .Tujuan akhir dari Sistem kontrol PID yang digunakan pada

Governor pembangkit hydro adalah untuk mengatur perger-akan sudu guide vane turbin, yang nantinya akan mempen-garuhi terhadap daya listrik yang dihasilkan Generator. Disinipengaturan sudu Guide Vane dapat diibaratkan dengan men-gatur sudut motor DC.

Pada penelitian ini akan dibuat sebuah prototipe sebuahminiatur Sistem Governor yang dikontrol dengan meng-gunakan PID dan dioptimasikan menggunakan salah satumetode cerdas (Artificial Inteligent) yaitu Cuckoo Search Al-gorithm (CSA).

METODE PENELITIAN

Governor PLTA : Pada setiap pembangkit listrik selalumemiliki Governor, bGaik pembangit hydro maupun termal.Fungsi dari governor ini adalah untuk menjaga keseimban-gan antara output yang dihasilkan generator (KW) dengan in-put yang disediakan (debit air). Selain itu governor ini jugaberfungsi untuk menjaga kestabilan putaran (rpm) agar dida-pat frekuensi yang konstan (50 Hz). Atau dengan kata lainalat ini berfungsi untuk mengatur dan menjaga putaran turbintetap pada putaran nominalnya [2] .

Prinsip kerja dari governor yaitu saat terjadi pembebanan(beban naik atau turun), maka governor akan mengatur debitair (Q) yang akan masuk ke spiraal cassing (rumah turbin)dengan cara membuka atau menutup guide vane sesuai den-gan beban yang akan dibangkitkan. Semakin besar bebanyang akan dibangkitkan maka semakin besar pula debit air(Q) yang dibutuhkan oleh turbin [8] .

Tiap-tiap pembangkit memiliki kapasitas daya yangberbeda-beda tergantung dari jumlah debit air yang terse-dia (Q) dan ketinggian hidroliknya (H). Sehingga dapat diru-muskan.Gambar 1

[Figure 1 about here.]

Berikut gambar diagram governor secara umum:Gambar 2


Motor stepperPengertian Motor Stepper: Motor Stepper adalah suatu mo-tor listrik yang dapat mengubah pulsa listrik yang diberikanmenjadi gerakan motor discret (terputus) yang disebut step(langkah). Satu putaran motor memerlukan 360◦ denganjumlah langkah yang tertentu perderajatnya. Ukuran kerjadari motor stepper biasanya diberikan dalam jumlah langkahper-putaran per-detik. Motor stepper ergerak berdasarkanurutan pulsa ya g diberikan ke ada motor. Karena itu, untukmenggerakkan motor stepper diperlukan pengendali motorstepper ya g membangkitkan pulsa- ulsa periodic. Jadi gerak

163


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

yang dihasilkan motor stepper berdasarkan urutan pulsa yangditerimanya. Tak heran jika motor ini banyak diaplikasikandi berbagai macam alat industri dan robotic [9]Gambar 3 .


Prinsip kerja Motor Stepper: Motor stepper merupakanperangkat pengendali yang mengkonversikan bit-bit masukanmenjadi posisi rotor. Bit-bit tersebut berasal dari terminal-terminal input yang ada pada motor stepper yang menjadikutub-kutub magnet dalam motor. Bila salah satu terminaldiberi sumber tegangan, terminal tersebut akan mengaktifkankutub di dalam magnet sebagai kutub utara dan kutub yangtidak diberi tegangan sebagai kutub selatan. Dengan terda-patnya dua kutub di dalam motor ini, rotor di dalam motoryang memiliki kutub magnet permanen akan mengarah sesuaidengan kutub-kutub input. Kutub utara rotor akan mengarahke kutub selatan stator sedangkan kutub selatan rotor akanmengarah ke kutub utara stator. Berikut ini adalah ilustrasistruktur motor stepper sederhana dan pulsa yang dibutuhkanuntuk menggerakkannya [9] :Gambar 4


Prinsip kerja motor stepper mirip dengan motor DC, sama-sama dicatu dengan tegangan DC untuk memperoleh medanmagnet. Bila motor DC memiliki magnet tetap pada stator,motor stepper mempunyai magnet tetap pada rotor. Ada-pun spesifikasi dari motor stepper adalah banyaknya fasa, be-sarnya nilai derajat per step, besarnya volt tegangan catu un-tuk setiap lilitan, dan besarnya arus yang dibutuhkan untuksetiap lilitan [10] .

Motor stepper tidak dapat bergerak sendiri secara kontinyu,tetapi bergerak secara diskrit per-step sesuai dengan spesi-fikasinya. Untuk bergerak dari satu step ke step berikutnya,diperlukan waktu dan menghasilkan torsi yang besar pada ke-cepatan rendah. Salah satu karakteristik motor stepper yangpenting yaitu adanya torsi penahan, yang memungkinkan mo-tor stepper menahan posisinya yang berguna untuk aplikasimotor stepper dalam yang memerlukan keadaan start danstop [8] .

Arduino Mega 2560Arduino Mega 2560 merupakan sebuah mikrokontroler

berdasarkan ATmega2560. Memiliki 54 pin digital input /output (dimana 15 dapat digunakan sebagai output PWM), 16input analog, 4 UART (port serial hardware), 16 MHz osila-tor kristal, koneksi USB, jack listrik, header ICSP, dan tombolreset. Arduino juga dapat didukung melalui koneksi USB darikomputer, dari baterai 9V, atau dari catu daya. Arduino dapatdikontrol dari komputer atau diprogram oleh komputer dankemudian terputus dan memungkinkan untuk bekerja secara

independen. Arduino Mega telah kompatibel dengan seba-gian shield yang dirancang untuk Arduino Duemilanove atauDiecimila [10] .

[Table 1 about here.]

Arduino Mega2560 Gambar 5


Kontroller PIDPengontrol PID adalah jenis pengontrol yang banyak diap-

likasikan dalam kontrol proses industri karena kesederhanaanstrukturnya, lebih tahan terhadap gangguan luar serta dapatditerapkan dalam kondisi operasi yang bervariasi. Tetapi pen-gontrol PID perlu ditala secara benar yaitu menentukan hargakonstanta pengontrol proporsional, integral dan derivatif yangmengop timalkan kinerja sistem. Setelah tiga parametertersebut ditala, maka nilai parameter pengontrol tersebutpada PID biasanya dipertahankan tetap selama proses pen-gontrolan [5, 11] .

Sebuah sistem kendali close-loop yang dasar, diperlihatkanpada gambar 1 terdiri dari sebuah pengendali dan sebuahplant. Pada makalah ini PID digunakan sebagai pengen-dali. Pengendali PID ini terdiri dari tiga buah komponen:bagian proportional, bagian integral dan bagian derivative.Pengendali PID menggunakan persamaan kendali sebagaiberikut:Gambar 6


Dimana Kp adalah parameter proporsional , Ki=Kp/Tiadalah parameter integral dan Kd = Kp x Td adalah param-eter derivatif. Dalam perancangan pengendali PID, ketigakonstata tersebut harus dipilih agar sistem close-loop mem-berikan respon yang diinginkan. Respon yang diinginkanharuslah memiliki settling time yang minimal dengan over-shoot yang kecil atau tanpa overshoot dari respon step sistemclose-loop [7, 11] .Gambar 7


PID Controller sebenarnya terdiri dari 3 jenis cara pengatu-ran yang saling dikombinasikan, yaitu P (Proportional) Con-troller, D (Derivative) Controller, dan I (Integral) Controller.Masing-masing memiliki parameter tertentu yang harus disetuntuk dapat beroperasi dengan baik, yang disebut sebagaikonstanta. Setiap jenis, memiliki kelebihan dan kekuran-gan masing-masing, hal ini dapat dilihat pada tabel di bawahini [12] :


164


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Cuckoo Search Alghorithm

Burung cuckoo dalam berkembangbiak memiliki cara yangberagam dan unik. Dari sekian spesies cuckoo diketahuibahwa 59 diantaranya merupakan cuckoo yang bersifat par-asit dalam berkembangbiak yaitu mereka memanfaatkansarang burung lain yang berbeda spesies untuk menetaskantelur mereka. Bahkan tak jarang burung cuckoo yangmenaruh telur pada sarang burung cuckoo yang lain. Adabeberapa jenis cuckoo yang membuang telur dari indukasli pada sarang untuk meningkatan kemungkinan menetastelur mereka. Mungkin saja terjadi konflik antara burunghost dan burung cuckoo pada saat burung cuckoo menaruhtelurnya, sehingga burung host membuang telur cuckoo terse-but atau meninggalkan sarang mereka kemudian membuatsarang yang baru. Perilaku parasit yang lain adalah saat bu-rung cuckoo menetas, biasanya telur burung cuckoo menetaslebih awal dari telur burung host, telur burung yang belummenetas tadi dibuang dari sarang agar anak cuckoo tersebutmendapatkan lebih banyak makanan [7, 13] .

1.Setiap cuckoo meletakkan satu telur pada satu waktu danmembuang telur didalamnya pada sarang yang dipilih acak.2.Sarang terbaik dengan kualitas telur tertinggi akan dilan-jutkan ke generasi berikutnya.3.Jumlah sarang burung yang tersedia berjumlah tetap, danpeluang telur yang diletakkan oleh cuckoo yang ditemukanburung inang sebesar pa ε [0,1]. Dalam kasus ini, burung da-pat membuang telur cuckoo atau meninggalkan sarang, lalumembuat sarang baru [14]

Aturan terakhir dapat disederhanakan dengan pendekatanfraksi pa dari n sarang digantikan dengan sarang baru (den-gan solusi baru secara acak). Untuk masalah maksimisasi,kualitas atau fitness dari sebuah solusi dapat sebanding den-gan nilai dari objective function. Kemudian telur-telur tadiakan dievolusikan, telur yang lebih akan menggantikan telurlainnya yang diukur oleh fitness, layaknya dalam GA. Dalamsuatu sarang host bisa saja terdapat dua telur, dengan katalain sarang bisa menyimpan lebih dari satu solusi hanya sajauntuk menyederhanakan permasalahan, suatu sarang hanyaakan menyimpan satu solusi (telur). Berdasarkan tiga aturan,langkah-langkah dasar Cuckoo Search (CS) dapat diringkassebagai pseudo code yang ditunjukkan berikut ini [13] [15] :

BeginFungsi Objektif f(x), x = (x1 , . . . , xd)TInisialisasipopulasi dari n sarang burung target xi (i = 1,2,...,n)While (t< generasiTotal) atau (kriteria lain untuk berhenti)Evaluasinilai kualitas dari masing–masing burung cuckooPilih dariburung cuckoo secara acak dan lakukan random walkJika(Fi> Fj)Gantikan burung cuckoo j dengan burung cuckooiEnd IfReset ulang sarang-sarang dengan kondisi terburuk(Pa)Simpan sarang-sarang yang berhasil lolosUrutkan solusidan cari yang terbaikEnd WhileProses hasil dan visualisas-iEndBerikut Flowchart proses optimasi dari CSA :Gambar 8


LCD (Liquid Cristal Display)LCD (Liquid Crystal Display) merupakan suatu jenis

modul tampilan elektronik yang memiliki fungsi sebagaitampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafikan.LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akandigunakan untuk menampilkan kondisi volume sampah dankeadaan lampu penerangan jalan.Bentuk fisik dari LCD da-pat dilihat pada Gambar 9 berikut.


HASIL DAN PEMBAHASAN

Tinjauan Umum: Bab ini akan membahas tentang peren-canaan dan pembuatan alat. Pembahasan akan dilakuk an se-tiap blok rangkaian, cara kerja masing-masing blok rangka-ian, perhitungan dan fungsi masing-masing blok rangkaiantersebut.

Blok Diagram Secara Umum Sistem : Pada penelitian iniakan dibuat sebuah prototipe sistem governor PLTA, akantetapi tidak dibuat sistem governor PLTA secara penuh ,melainkan hanya kontrol bukaan sudu yang nantinya akanmempengaruhi beban yang akan dihasilkan/diproduksi PLTAtersebut. Sehingga parameter seperti putaran generatordan parameter lainnya tidak dimasukkan dalam pembahasanpenelitian ini.

Prinsip kerja dari alat yang akan dirancang ini diawali dariinput berupa set point, set point disini dimasukkan pada Guiyang dibuat pada matlab dan sudah diintegrasikan dengan ar-duino dan plant.

Data nilai yang diterima setpoint kemudian dikirimkan kekontroler PID. Besaran yang masuk ke kontroler PID kemu-dian diolah sehingga nanti akan didapat nilai Ki, Kp dan Kd.Dan untuk mendapatkan nilai Ki, Kp dan Kd yang efektif di-gunakan metode optimasi Cuckoo Search Alghorithm (CSA).

Setelah didapatkan besaran nilai Ki, Kp dan Kd yang efek-titf kemudian nilai-nilai tersebut ditrasnfer ke driver motorsebagai besaran tegangan input motor stepper. SehinggaMotor akan bekerja dan menggerakkan sudu sebesar dera-jat sudut yang diperintahkan. Dan persentase bukaan suduyang dihasilkan ini akan dikorelasikan dengan MW yang bisadiproduksi PLTA, kemudian ditampilkan pada LCD. Selan-jutnya alat juga akan diberikan masukan berupa frequensiyang berbeda. Jika frequensi yang diinput diatas frequensinominal (50 Hz) maka alat akan mengurangi bukaan sudutguide vane, begitupula sebaliknya.

Pada penelitian ini karakter pembangkit listrik yang di-jadikan acuan untuk setting parameter governor adalah PLTA

165


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Siman. PLTA siman memiliki kapasitas daya listrik totalsebesar 08,00 MW dengan data tinggi hidroulik (H) = 100m dan debit air (Q) = 8 m3 / det. Sehingga berdasarkan hi-tungan teori maka PLTA Siman mampu mengkonversi 1 m3

air menjadi daya listrik sebesar 1 Megawatt. Berikut tabelkonversi energi di PLTA Siman :


Secara garis besar, diagram blok perancangan sistem secarakeseluruhan ditunjukkan dalam Gambar 10 .


Perencanaan Perangkat Keras

Dalam perancangan perangkat keras atau Hardware mem-butuhkan beberapa komponen pendukung mulai elektronikhingga perlengkapan mekanik agar sistem dapat bekerja danberjalan dengan baik sesuai dengan fungsinya.

Perancangan Driver Motor

Driver motor berfungsi sebagai perangkat untuk mem-perkuat arus yang masuk ke motor yang digunakan. Hal inidisebabkan karena supply tegangan untuk arduino dan motorpenggerak berbeda.

Perancangan Motor DC: Motor DC Stepper ini memilikipergerakan sudut antara 0O-80O . Sehingga motor ininantinya dikopel dengan plat/sudu sebagaimana sudu guidevane pada governor PLTA. Besarnya derajat sudut yang di-hasilkan motor akan sebanding dengan seberapa besar sudutbukaan sudu yang dikopel dengan motor tersebut.

Perancangan Arduino Mega: Pada plant ini digunakan Ar-duino Mega2560 sebagai pusat dari pengolah data. Agarsebuah Arduino Mega2560 dapat bekerja sebagai pen-gontrol, kaki-kaki pin Arduino Mega2560 dihubungkandalam rangkaian-rangkaian eksternal. Selanjutnya, ArduinoMega2560 dihubungkan dengan komputer dengan kabel USBdengan protokol komunikasi serial. Hal ini bertujuan agarArduino Mega2560 dapat berkomunikasi dengan MATLABdi komputer.

Perencanaan Perangkat Lunak

Perancangan perangkat lunak pada penelitian ini meliputiperancangan Grafical User Interface (GUI) pada matlab danperancangan sistem kontrol PID pada Arduino.

Perancangan GUI Pada Matlab

Pada penelitian ini digunakan Matlab R2016 untuk pemro-graman Cuckko Searh Alhghorithm (CSA) dan juga pemode-lan Grafical User Interface (GUI). GUI merupakan salah satufitur aplikasi display dalam Matlab yang mengandung tugas,perintah, atau komponen program yang mempermudah user

(pengguna) dalam menjalankan sebuah program dalam MAT-LAB. GUI biasanya dibangun dengan objek grafik sepertitombol, kotak, panel, teks, slide dan menu untuk memu-dahkan pengguna dalam memasukkan perintah pada sistemyang akan dirancang. GUI biasanya digunakan untuk mem-buat simulasi aplikasi desktop .

Pada penelitian ini GUI digunakan sebagai user Inter-facenya, sehingga parameter set point dan grafik respon darisistem akan ditampilkan pada GUI. Berikut tampilan dariGUI yang telah dirancang.Gambar 11


Berikut flowchart untuk perancangan Matlab-nya.Gambar 11 and 12


Perancangan Sistem Kontrol pada Arduino: Perancangansistem kontrol merupakan proses pembentukan loop kontrolpada Simulink. Proses ini melibatkan penentuan awal param-eter kontrol dan skema pengontrolan yang digunakan. DisiniKontroleler yang diginakan adalah Kontroler PID.Gambar 13


Pada penelitian ini digunakan Arduino Mega2560 sebagaimikrokontroler untuk sistem kontrolnya.

Berikut flowchart untuk program arduino yang akan dibuat.Gambar 14


Hasil perancangan alatPerancangan alat yang telah dibuat pada penelitian ini

adalah prototipe sistem governor PLTA, akan tetapi tidakdibuat sistem governor PLTA secara penuh , melainkanhanya kontrol bukaan sudu yang nantinya akan mempen-garuhi beban yang akan dihasilkan/diproduksi PLTA terse-but.Gambar 15


Pengujian dan Analisa AlatPengujian dan analisis dilakukan untuk menganalisis

apakah sistem telah bekerja sesuai perancangan. Pengujiandilakukan setiap blok kemudian secara keseluruhan. Pengu-jian setiap blok ini dilakukan untuk menemukan letak kesala-han dan mempermudah analisis pada sistem apabila alat tidakbekerja sesuai dengan perancangan. Pengujian pada sistemini dibagi menjadi lima bagian, yaitu:

• Pengujian rotary encoder

166


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

• Pengujian motor DC Stepper

• Pengujian driver motor

• Pengujian sistem secara keseluruhan

4.2.1 Pengujian Rotary EncoderPengujian Rotary EncoderGambar 16


a. TujuanMengetahui tingkat kelinieran dari rotary encoder dalam

membaca perubahan sudut dari rotor motor dc.b. Peralatan yang digunakan

• Motor Stepper dengan rotary encoder terhubung denganbagian rotor

• Arduino Mega2560.

• Catu daya 5 volt.

• Laptop dengan software arduino dan Matlab

• Kabel USB

. Langkah pengujian

1. Memasang alat seperti dalam Gambar

2. Menghubungkan keluaran rotary encoder dengan portinterrupt Arduino Mega2560.

3. Memberikan sumber tegangan 5 volt untuk ArduinoMega2560 dan rotary encoder.

4. Memberikan sumber tegangan 12 volt untuk motor dc

5. Menghubungkan Arduino Mega2560 dengan laptop un-tuk monitoring komunikasi serial.

6. Mengoperasikan motor DC dari posisi sensor 0 sampaiposisi 30 derajat.

Gambar 14 menunjukkan diagram blok pengujian rotary en-coder. Rotary encoder dipasang dekat dari motor dc. motorDC dioperasikan dari posisi sensor 0 sampai posisi 30 derajat.Arduino Mega2560 akan membaca banyaknya luabang danmengirim datanya secara serial dan ditanpilkan pada LCDDisplay.

Berikut hasil pengujian Rotary encoder:Tabel IV


Pengujian Driver MotorGambar 17:


a. TujuanMengetahui output dari driver motor apabila diberi input

yang berbeda.b. Peralatan yang digunakan

• Driver

• Motor DC

• Arduino Mega2560

• Program Matlab R2016b

• Multimeter

• Catu daya 12 Volt

• Rotary encoder

• Laptop

c. Langkah pengujianMerangkai alat seperti dalam Gambar 15. Membuat pro-

gram pada GUI untuk menentukan arah putar motor. Com-pile program yang telah dibuat pada software Matlab den-gan Arduino Hardware Target. Jalankan program yang telahdibuat pada matlab. Mengukur tegangan pada pin OUT 1,OUT 2 , OUT 3 dan OUT 4 dari driver motor yang digu-nakan sebagai tegangan untuk motor. Mencatat data yang di-dapatkan pada tabel pengujian.

Berikut hasil pegujian Driver Motor :Tabel V


Pengujian Motor StepperGambar 18:


a. TujuanMengetahui kharakteristik motor DC Stepper yang digu-

nakan terhadap tegangan suplai yang diberikan.b. Peralatan yang digunakan

• Motor DC

• Catu daya

• Rotary encoder

• Arduino Mega2560

• Program Matlab R2016b

167


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

• Laptop

c. Langkah Pengujian

1. Menyusun alat seperti dalam Gambar

2. Mengatur

3. Mengukur kecepatan motor dengan tachometer.

4. Mencatat data hasil pengujian pada tabel pengujian.

Berikut hasil pegujian Motor Stepper :Tabel VI



Pengujian Keseluruhan Gambar 19:


Pengujian HILS tanpa Optimasi CSA Pada pengujianaini dilakukan uji Hardware In the Loop Simulation namununtuk kontrolernya hanya menggunakan PID saja, tanpadilengkapi dengan proses optimasi dengan Metode CuckooSearch Alghorithm (CSA). Pada pengujian ini nilai Ki= 3,Kp=1 dan Kd = 10. Berikut tabel hasil pengujian dengan PIDtanpa Optimasi CSA.


Respon PIDGambar 20


Dari hasil pengujian Sistem tanpa menggunakan MetodeCSA diatas dapat dilihat waktu yang dubutuhkan alat untukmencapai titik idle berebeda-beda. Dari set point 4 sampai setpoint 8 memiliki settling time rata-rata sebesar 24,2 second.

Pengujian HILS dengan Optimasi CSA Pada pengu-jiana ini dilakukan uji Hardware In the Loop Simulation se-cara penuh , yankni dengan dilengkapi proses optimasi den-gan Metode Cuckoo Search Alghorithm (CSA). Berikut tabelhasil pengujian sistem dengan metode CSA.


Respon Optimasi CSAGambar 21


Dari hasil pengujian Sistem dengan menggunakan MetodeOptimasi CSA dapat dilihat waktu yang dibutuhkan alat un-tuk mencapai titik idle juga berbeda. Namun perubahan lamawaktunya terjadi secara linier dan rata-rata waktu settlingtime yang lebih kecil dibanding menggunakan PID saja. Dariset point 4 sampai set point 8 memiliki settling time rata-ratasebesar 18,8 second.

Pengujian Alat Terhadap Perubahan Frequensi Pengu-jian ini dilakukan dengan memberikan input terhadap alatseakan frequensi mengalami kenaikan atau penurunan dari 50Hz. Berikut hasil respon alat terhadap perubahan frequensitersebut. Kondisi awal bukaan sudu guide vane berada di po-sisi 65 ◦ dan frequensi 50 Hz. Berikut tabel hasil pengujianterhadap perubahan frequensi.Tabel X


Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa alat mampu memberikanrespon berupa pengurangan/ penambahan bukaan sudu ketikafrequensi mengalami perubahan. Gambar berikut merupakanperubahan sudut yang dihasilkan alatGambar 22 and 23 .



Pada kondisi awal sudu berada pada posisi 65◦. Setelahfrequensi terjadi gangguan dan frequensi naik menjadi 50,5Hz. Alat memberikan respon dengan megurangi bukaan suduguide vane, yakni dari 65 ◦ menjadi 52 ◦. Sehingga frequensiakan kembali ke 50 Hz.

KESIMPULAN

Berdasarkan pada perancangan dan pengujian sistem kon-trol governoor PLTA dengan menggunakan metode CSA (Cuckoo Search Alghorithm) yang telah dilakukan, maka da-pat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Sistem kontrol governoor menggunakan PID yang diop-timasi dengan metode CSA dibangun dari sebuah kon-troler PID pada arduino. Untuk mendapatkan param-eter Kp, Ki dan Kd yang optimal, kontroler diinte-grasikan dengan metode optimasi CSA yang dirancangpada Grafical User Interface (GUI) pada library Matlab.

2. Sistem kontrol yang telah dirancang diawali dari sebuahinput berupa set point.Data nilai yang diterima setpointkemudian dikirimkan ke kontroler PID. Besaran yangmasuk ke kontroler PID kemudian dituning menggu-nakan CSA. Untuk set point 4 didapat

3. Settling time rat-rata untuk kontrol PID dengan metodetrial error didapat waktu sebesar 24,2 second, sedan-gakan ketika menggunakan Optimasi CSA didapat set-tling time rata-rata yang lebih baik, yakni sebesar 18,8second.

4. Motor penggerak sudu mampu memberikan respon den-gan megurangi atau menambah bukaan sudu guide vanesebesar +/-10◦ setiap terjadi perubahan frequensi sebe-sar 0,5 Hz.Ketika frequensi disimulasikan berada diatasfrequensi nominal maupun sebaliknya,

168


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

5. Terdapat error rata-rata sebesar 2,9◦ antara sudut pem-bacaan rotary dan sudut perhitungan.

SaranBerdasarkan kesimpulan penelitian, maka penulis

merekomendasikan berupa saran-saran sebagai berikut :

1. Selain menggunakan metode Cuckoo Search Al-ghorithm, untuk optimasi parameter sistem kontrol PIDbisa menggunakan metode cerdas lainnya, seperti PSO(Partical Swarm Optima), Bee Colony Algorithm, AntColony Algorithm dan lain-lain.

2. Pada penelitian ini metode CSA ( Cuckoo Search Al-ghorithm) hanya digunakan untuk penalaan parameterPID untuk kontrol motor governoor saja. Diharapkan di-masa yang akan datang metode optimasi ini bisa dikem-bangkan untuk sistem kontrol AVR, Exitasi dan lain-lainpada pembangkitan listrik.

3. Rotary encoder yang digunaan pada penelitian inimemiliki spesifikasi 32 pulse/rotation, Penggunaan ro-tary encoder yang memiliki spesifikasi pulse/rotationlebih tinggi diharapkan akan mampu menambah tingkatakurasi pengujian.

DAFTAR PUSTAKA

[1] A. Lubis, “Energi terbarukan dalam pembangunanberkelanjutan,,” J. Teknol. Lingkung, vol. 8, p. 2, 2011.

[2] P. N. V. K. X. S. Muthukumar, ““Frequency regulationby free governor mode of operation in power stations,”dalam,” IEEE International Conference on Computa-tional Intelligence and Computing Research, vol. 2010,no. 302, pp. 28–29, 2010.

[3] E. G. M. J. A. Pomilio, “Induction-generator-basedsystem providing regulated voltage with constant fre-quency,,” IEEE Trans. Ind. Electron, vol. 47, no. 4, pp.908–914, 2000.

[4] M. Ali, “Pembelajaran Perancangan Sistem KontrolPID dengan Software MATLAB,,” J. Edukasi Elektro,vol. 1, no. 1, pp. 1–8, 2004.

[5] K. Singh, P. Vasant, I. Elamvazuthi, & R. Kannan, “PIDTuning of Servo Motor Using Bat Algorithm,,” Proce-dia Comput. Sci, vol. 60, pp. 1798–1808, 2015.

[6] F. Hunaini, I. Robandi, & N. Sutantra, “Lateral and YawMotion Control of The Vehicle using Fuzzy Logic andPID being Optimized by Firefly Algorithm,,” J. Theor.Appl. Inf. Technol, vol. 87, no. 1, pp. 16–24, 2016.

[7] M. R. Djalal, D. Ajiatmo, A. Imran, & I. Robandi, De-sain Optimal Kontroler PID Motor DC MenggunakanCuckoo Search Algorithm,. Pros. SENTIA, 2015.

[8] C. A.K., D. S. G.R., & T. Rathnayaka, “Implementationof Electronic Governor & Control System of a Mini-hydro Power Plant,,” University of Moratuwa · Depart-ment of Electrical Engineering Sri Lanka ·, 2018.

[9] A. H. C. T. Judianto, “OPTIMALISASI AKURASIANTENA PENJEJAK SAIT ORBIT RENDAHMENGGUNAKAN MOTOR STEPPER HYBRID 2FASA (OPTIMIZATION OF LOW EARTH ORBITTRACKING ANTENNA USING STEPPER MOTORHYBRID 2-PHASE),,” J. Teknol. Dirgant, vol. 11,no. 1, 2013.

[10] D. J. Mahaputra, R. S. Wibowo, & A. Priyadi, “Eco-nomic dan Emission Dispatch pada Sistem Kelistrikan500 kV Jawa-Bali Menggunakan Composite GenerationCost Function dengan Metode Cuckoo Optimization Al-gorithm,,” J. Tek. ITS, vol. 6, no. 1, pp. 34–38, 2017.

[11] I., “Retnowati dan others, “APLIKASI KONTROLPID UNTUK PENGATURAN POSISI MOTOR DCPADA PISAU PEMOTONG ALAT PEMBAGI ADO-NAN ROTI (DOUGH DIVIDER),”,” J. Mhs. TEUB,vol. 1, no. 4, 2013.

[12] A. N. A. Kusmantoro, “PENGENDALI POSISIMOTOR DC DENGAN PID MENGGUNAKANMETODE ROOT LOCUS,,” MEDIA Elektr, vol. 7,no. 1, 2014.

[13] M. H. Sulaiman, Z. Mustaffa, M. R. Mohamed, &N. R. H. Abdullah, An application of Cuckoo SearchAlgorithm for solving combined economic and emissiondispatch problem,, 2015.

[14] M. A, Akbar dan others, “Simulation of fuzzy logic con-trol for DC servo motor using Arduino based on MAT-LAB/Simulink,” dalam Intelligent Autonomous Agents,Networks and Systems.

[15] J. G. C. Reyes, F. F. H. Schlam, A. R. Garcia, E. R.Kriuchkova, & A. M. Camarillo, “Design of a PositionControl Based on Cuckoo Search Tuning for a CutterLeaves Robot,,” IEEE Lat. Am. Trans, vol. 14, no. 5, pp.2085–2092, 2016.

Conflict of Interest Statement: The author declares that the research wasconducted in the absence of any commercial or financial relationshipsthat could be construed as a potential conflict of interest.

Copyright © 2019 Author [s]. This is an open-access article distributedunder the terms of the Creative Commons Attribution License (CCBY). The use, distribution or reproduction in other forums is permit-ted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) arecredited and that the original publication in this journal is cited, inaccordance with accepted academic practice. No use, distribution orreproduction is permitted which does not comply with these terms.

169


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Received: 13-04-2019Accepted: 30-04-2019Published: 03-04-2019

170


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

LIST OF TABLESI Karakteristik dari Arduino Mega 2560Tabel I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172II Respon PID Controller Terhadap Perubahan KonstantaTabel II

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173III Tabel Konversi Energi di PLTA SimanTabel III . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174IV Hasil Pengujian Rotary Encoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175V Hasil Pengujian Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176VI Hasil Pengujian Motor Stepper Clock Wise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177VII Hasil Pengujian Motor Stepper Counter Clock WiseTabel VII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178VIII Hasil Pengujian Tanpa CSATabel VIII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179IX Hasil Pengujian dengan Optimasi CSATabel IX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180X Hasil Pengujian Terhadap Perubahan Frequensi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

171


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

TABEL I.. KARAKTERISTIK DARI ARDUINO MEGA 2560TABEL I

Microcontroller Atmega2560Operating Voltage 5VInput Voltage(recommended)

7-12V

Input Voltage (limits) 6-20VDigital I/O Pins 54 (of which 15 provide PWM output)Analog Input Pins 16DC Current per I/O Pin 40 mADC Current for 3.3V Pin 50 mAFlash Memory 256 KB of which 8 KB used by bootloaderSRAM 8 KBEEPROM 4 KBClock Speed 16 MHz

172


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

TABEL II.. RESPON PID CONTROLLER TERHADAP PERUBAHAN KONSTANTATABEL II

Closed-LoopResponse

Rise Time Overshoot Settling Time SS Error

Kp Decrease Increase Small change DecreaseKi Decrease Increase Increase EliminateKd Small change Decrease Decrease Small change

173


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

TABEL III.. TABEL KONVERSI ENERGI DI PLTA SIMANTABEL III

No Guide Vane Poss (%) Debit Air (m3) Daya (MW)1 0 0 0,002 12,5 1 1,003 25 2 2,004 37,5 3 3,005 50 4 4,006 62,5 5 5,007 75 6 6,008 87,5 7 7,009 100 8 8,00

174


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

TABEL IV.. HASIL PENGUJIAN ROTARY ENCODER

No. Set Point GUI Sudut perhitungan Sudut yang terbaca rotary Error1 1 12,5 ◦ 10 ◦ 2,5 ◦

2 2 25 ◦ 23 ◦ 2 ◦

3 3 45 ◦ 40 ◦ 5 ◦

4 5 60 ◦ 56 ◦ 4 ◦

5 7 75 ◦ 73 ◦ 2 ◦

6 8 90 ◦ 88 ◦ 2 ◦

175


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

TABEL V.. HASIL PENGUJIAN DRIVER

No Out 1 Out 2 Out 3 Out 4 Hasil Pengukuran Tegangan1 0 0 0 0 Pin 1 – 4 tidak bertegangan2 0 0 1 1 Pin 3 dan 4 bertegangan 12 VDC3 1 0 0 1 Pin 1 dan 4 bertegangan 12 VDC4 1 1 0 0 Pin 1 dan 2 bertegangan 12 VDC5 0 1 1 0 Pin 2 dan 3 bertegangan 12 VDC

176


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

TABEL VI.. HASIL PENGUJIAN MOTOR STEPPER CLOCK WISE

No Step Logic Respon MotorPin A Pin B Pin C Pin D1 0 0 1 1 Clock Wise Step 12 1 0 0 1 Clock Wise Step 23 1 1 0 0 Clock Wise Step 34 0 1 1 0 Clock Wise Step 4

177


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

TABEL VII.. HASIL PENGUJIAN MOTOR STEPPER COUNTER CLOCK WISETABEL VII

No Step Logic Respon MotorPin A Pin B Pin C Pin D1 0 1 1 0 Counter Clock Wise Step 12 1 1 0 0 Counter Clock Wise Step 23 1 0 0 1 Counter Clock Wise Step 34 0 0 1 1 Counter Clock Wise Step 4

178


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

TABEL VIII.. HASIL PENGUJIAN TANPA CSATABEL VIII

No Set Point PID t-0 (s) t-1 (s) Settling Time (s)Kp Ki Kd1 4 3,00 1,00 10,00 22 40 192 5 3,00 1,00 10,00 138 161 243 6 3,00 1,00 10,00 45 71 274 7 3,00 1,00 10,00 88 113 265 8 3,00 1,00 10,00 68 92 25

179


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

TABEL IX.. HASIL PENGUJIAN DENGAN OPTIMASI CSATABEL IX

Set Point Optimasi CSA t-0 (s) t-1 (s) Settling Time (s)Jml Sarang Jml Iterasi Kp Ki Kd4 25 7150 0,9900 1,0000 0,9900 68 76 95 25 6500 1,0001 0,9998 0,9976 41 55 156 25 6350 0,9983 0,9989 1,0001 19 36 187 25 6750 1,0003 1,0029 1,0007 8 30 238 25 7350 0,9991 0,9999 0,9982 14 42 29

180


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

TABEL X.. HASIL PENGUJIAN TERHADAP PERUBAHAN FREQUENSI.

No. Frequensi Frequensi Error Sudu Awal Sudu Akhir PerubahanSudut

1 50 Hz 50,5 Hz 65 ◦ 52 ◦ 13 ◦

2 50 Hz 51 Hz 65 ◦ 45 ◦ 20 ◦

3 50 Hz 49,5 Hz 65 ◦ 77 ◦ 12 ◦

4 50 Hz 49 Hz 65 ◦ 86 ◦ 21 ◦

181


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

LIST OF FIGURES1 kapasitas daya . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1832 Diagram Block Governor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1843 Motor Stepper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1854 Prinsip kerja motor stepper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1865 Arduino Mega2560 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1876 Pengendali PID menggunakan persamaan kendali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1887 Sistem Close loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1898 Flowchart Proses Optimasi CSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1909 Bentuk Fisik LCD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19110 Diagram Blok Sistem secara Keseluruhan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19211 Tampilan GUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19312 Flowchart Matlab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19413 Diagram Blok Sistem Kontrol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19514 Flowchart Program Arduino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19615 Hasil perancangan alat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19716 Diagram Blok Pengujian Rotary Encoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19817 Diagram Blok Pengujian Driver Motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19918 Diagram Blok Pengujian Motor Stepper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20019 Pengujian Keseluruhan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20120 Grafik Respon PID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20221 Grafik Respon Optimasi CSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20322 Bukaan Sudu Berada Pada Sudut 65 ◦ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20423 Bukaan Sudu Berubah Posisi ke Sudut 52 ◦ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

182


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 1. kapasitas daya

183


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 2. Diagram Block Governor

184


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 3. Motor Stepper

185


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 4. Prinsip kerja motor stepper

186


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 5. Arduino Mega2560

187


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 6. Pengendali PID menggunakan persamaan kendali

188


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 7. Sistem Close loop

189


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 8. Flowchart Proses Optimasi CSA

190


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 9. Bentuk Fisik LCD

191


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 10. Diagram Blok Sistem secara Keseluruhan

192


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 11. Tampilan GUI

193


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 12. Flowchart Matlab

194


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 13. Diagram Blok Sistem Kontrol

195


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 14. Flowchart Program Arduino

196


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 15. Hasil perancangan alat

197


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 16. Diagram Blok Pengujian Rotary Encoder

198


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 17. Diagram Blok Pengujian Driver Motor

199


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 18. Diagram Blok Pengujian Motor Stepper

200


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 19. Pengujian Keseluruhan

201


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 20. Grafik Respon PID

202


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 21. Grafik Respon Optimasi CSA

203


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 22. Bukaan Sudu Berada Pada Sudut 65 ◦

204


10.21070/jeee-u.v3i1.2090

Gambar 23. Bukaan Sudu Berubah Posisi ke Sudut 52 ◦

205

sistem kontrol governor menggunakan pid yang dioptimasi

Documents