Upload
phamdieu
View
241
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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
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
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
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
Desain Kontroler PID dengan metodeZiegler-Nicholols
Respon sistem Tabel tunning PID
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
Arsitektur dan perancangan sistem
Kebutuhan sistem
• Diagram blok
• real system
Kebutuhan Sistem
• Mikrokontroler Atmega8535
• Driver L298
• Motor dc
• Sel surya
Kebutuhan Sistem
• Rangkaian F to V
• Matlab
• Diagram Alir
Proses Identifikasi Plant
diagram blok untuk keperluan identifikasikecepatan
Dilakukan identifikasi statis,pengambilan data dilakukan sebanyak 10 kali
Hasil Identifikasi Plant
• Didapat modellingpengaturan kecepatanmotor dc yaitu :
• Sehingga modellingpengaturan posisimotor dc menjadi
G(s) =
Perancangan Kontroler PID
• Blok simulink
• Respon posisi motor dc tanpa kontroler
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
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
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
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
Simulasi Respon Posisi motor dc
Dengan menggunakan kontroler P
- Kp dapat mempercepat respon
- Ess masih cukup besar mencapai 30%
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
.
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
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
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
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
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
TERIMA
KASIH