15
1. ABSTRAK. DC-DC konverter secara luas digunakan dalam telekomunikasi dan elektronik konsumen modern. Desain konverter tersebut merupakan tantangan bagi insinyur listrik karena kebutuhan pengguna dan sifat non linear yang melekat. Ketika output yang dibutuhkan tidak mengikuti set-point, kontroler akan digunakan dengan tujuan menjaga kesalahan minimal. Untuk converter DC-DC, input dan beban variasi alasan utama yang mengubah berfungsinya. Controller untuk seperti converter DC-DC adalah sirkuit atau algoritma yang mengubah Pulse Width Modulation (PWM) gelombang dengan menyesuaikan timing ON-OFF demikian menjaga output pada nilai yang diinginkan. Waktu penyelesaian yang cepat dan waktu naik ke output yang diinginkan bersama dengan efisiensi tinggi, diperlukan fasa, lingkaran bandwidth kendala utama pada controller. Desain kontroler tersebut adalah tujuan utama dari makalah penelitian ini. Dua jenis kontroler dirancang kontroler yaitu PID dan Fuzzy Logic Controller (FLC). PID kontroler disetel menggunakan Internal Model Control (IMC) metode dan metode Ziegler Nicholas (ZN). FLC dengan jumlah optimum aturan dirancang. Kontroler atas dibandingkan dan ditemukan bahwa FLC memberikan minimum waktu penyelesaian dari 1.9ms, overshoot persentase 13,78 dan bangkit saat 0.654ms. Variasi keluaran karena tegangan dan beban perubahan juga ditemukan minimum dengan FLC.

DC-DC CONVERTER

  • Upload
    itsac

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

1. ABSTRAK.

DC-DC konverter secara luas digunakan dalam

telekomunikasi dan elektronik konsumen modern. Desain

konverter tersebut merupakan tantangan bagi insinyur listrik

karena kebutuhan pengguna dan sifat non linear yang melekat.

Ketika output yang dibutuhkan tidak mengikuti set-point,

kontroler akan digunakan dengan tujuan menjaga kesalahan

minimal. Untuk converter DC-DC, input dan beban variasi

alasan utama yang mengubah berfungsinya. Controller untuk

seperti converter DC-DC adalah sirkuit atau algoritma yang

mengubah Pulse Width Modulation (PWM) gelombang dengan

menyesuaikan timing ON-OFF demikian menjaga output pada

nilai yang diinginkan. Waktu penyelesaian yang cepat dan

waktu naik ke output yang diinginkan bersama dengan

efisiensi tinggi, diperlukan fasa, lingkaran bandwidth

kendala utama pada controller.

Desain kontroler tersebut adalah tujuan utama dari

makalah penelitian ini. Dua jenis kontroler dirancang

kontroler yaitu PID dan Fuzzy Logic Controller (FLC). PID

kontroler disetel menggunakan Internal Model Control (IMC)

metode dan metode Ziegler Nicholas (ZN). FLC dengan jumlah

optimum aturan dirancang. Kontroler atas dibandingkan dan

ditemukan bahwa FLC memberikan minimum waktu penyelesaian

dari 1.9ms, overshoot persentase 13,78 dan bangkit saat

0.654ms. Variasi keluaran karena tegangan dan beban

perubahan juga ditemukan minimum dengan FLC.

2. BUCK KONVERTER.

2.1. RANGKAIAN DASAR.

Secara umum, konverter DC-DC berfungsi untuk

mengkonversikan daya listrik searah (DC) ke bentuk daya

listrik DC lainnya yang terkontrol arus, atau tegangan,

atau dua-duanya. Contoh rangkaian dasar pada simulink

matlab sebagai berikut :

Gambar rangkaian dasar pada simulink matlab.

2.2 RANGKAIAN MENGGUNAKAN PID.

Vout dan dibandingkan dengan tegangan referensi Vref

dan menghasilkan sinyal error yang dikirim ke kontroler

PID untuk menghasilkan kontrol tegangan Vc. Kontrol

tegangan pada gilirannya diumpankan ke generator PWM

yang tergantung pada gelombang gigi gergaji untuk

mengubah siklus. Sinyal ramp / melihat gigi tetap

memiliki frekuensi, dan karena switch memiliki frekuensi

konstan. PID controller memiliki tiga parameter yaitu

KP, KI, KD. Tiga hal bekerja secara independen. Istilah-

istilah ini dapat mengambil nilai nyata dan menemukan

nilai-nilai ini dengan metode yang berbeda secara

kolektif disebut sebagai PID tuning. Ada banyak metode

untuk penyetelan kontroler PID dari yang ziegler-nicolas

dan metode IMC secara luas digunakan dalam literatur.

Gambar rangkaian kontrol tertutup pada simulink matlab.

2.3 RANGKAIAN MENGGUNAKAN FUZZY.

DC-DC converter adalah sistem nonlinear dan dalam sistem

seperti jika variasi dalam parameter seperti tegangan input

dan variasi beban yang melihat, controller kontroler PID

linear gagal untuk melakukan seperti yang diharapkan. Sebuah

controller linear non seperti fuzzy logic controller (FLC)

yang Model bebas diusulkan untuk converter DC-DC. Bersaing

teknologi untuk desain kontroler dari buck converter adalah

kontrol modus sliding (SMC). SMC memiliki beberapa kelemahan

dalam hal desain comlex dan kebutuhan hardware yang lebih

tinggi bila dibandingkan dengan FLC. The FLC mengukur sinyal

kesalahan dan perubahan sinyal kesalahan dan menyesuaikan

lebar PWM sesuai dengan aturan sederhana. Aturan-aturan ini

disimpan dalam tabel lookup di EPROMs.

Gambar rangkaian fuzzy kontrol tertutup pada simulink

matlab.

3. Membership Function Dan Rule Base.

Membership Function menggunakan 2 buah input dan 1 buahoutput. Input terdiri dari errror dan error dengan range 0sampai 12 terbagi dalam 3 kategori yaitu N, Z, P (error) danNM, N, NP (error). Output dari membership function adalahDuty Clycle dengan range 0 sampai 1 mempunyai 3 buah kategoriyaitu NM, N, PM.

Berikut adalah gambar dari Membership Function Dan RuleBase:

a. Input error

Gambar Membership Function input error.b. Input Error

Gambar Membership Function input Error.

c. Output Duty Cycle

Gambar Membership Function output duty.

Dengan 2 buah masukan yaitu error dan error yang masing -

masing masukan mempunyai 3 macam kategori sehingga rule base

pada fuzzy sebanyak 9 macam. Rule base pada fuzzy

ditunjukkan berikut ini:

4. NILAI PARAMETER YANG DIGUNAKAN.

Nilai parameter yang digunakan pada ketiga rangkaian ini

adalah seperti berikut:

5. BENTUK RANGKAIAN SIMULINK MATLAB.

5.1. RANGKAIAN DASAR.

5.2. RANGKAIAN MENGGUNAKAN PID.

5.3. RANGKAIAN MENGGUNAKAN FUZZY.

6. PENGUJIAN SIMULASI.

Pada hasil gambar gelombang dan respon yang terdapat dari

contoh paper yang saya ambil adalah sebagai berikut :

6.1. DATA DARI PAPER.

6.1.1. RANGKAIAN DASAR.

6.1.2. RANGKAIAN MENGGUNAKAN PID.

6.1.3. RANGKAIAN MENGGUNAKAN FUZZY.

6.1.4. HASIL DATA RESPON.

6.2.

DATA DARI SIMULASI MATLAB.

6.2.1. RANGKAIAN DASAR.

6.2.2. RANGKAIAN MENGGUNAKAN PID.

6.2.3. RANGKAIAN MENGGUNAKAN FUZZY.

METODE RISE TIME SETTING TIMEOPEN LOOP 1.5ms 4ms

PID 1.4ms 8msFUZZY 1.3ms 5ms

7. KESIMPULAN.

Setelah melakukan pengamatan dari ketiga perbandingan

metode OPENLOOP, PID dan FUZZY diatas terdapat hasil yang

berbeda-beda dimana bisa disimpulkan bahwa dengan

menggunakan metode FUZZY bisa memperkecil nilai rise time

dan memperkecil nilai setting time sehingga gelombang yang

ditampilkan bisa lebih cepat stady dari pada yan mnggunakan

metode PID dan OPENLOOP.

8. REFRENSI.

Augusti Lindiya, Dr.S.Palani, Iyyappan., 2012. PerformanceComparison Of Various Controllers For DC-DC Synchronous BuckConverter. Science Direct Procedia Engineering 38 (2012)2679–2693