Electrical Engineering Learning of Andalas University: Aplikasi Algoritma Genetika

Desain Sistem Kontrol Kecepatan Motor DC
Dengan Metode Optimization Genetic Algorithm Pada Lift Konvensional

Referensi :

Prasetyo, B. Khrisna, dkk (2021). Desain Sistem Kontrol Kecepatan Motor DC Dengan Metode Optimization Genetic Algorithm Pada Lift Konvensional". Indonesian Journal of Engineering and Technology (INAJET), Sukabumi. Vol. 3, No.2 , pp. 66-75.

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Abstrak

2. Pendahuluan

3. Teori

4. Metodologi Penelitian

5. Hasil dan Pembahasan

6. Kesimpulan dan Saran

7. Daftar Pustaka

8. Video

9. Download File

1. Abstrak [Back]

Teknologi semakin maju pada jaman sekarang dan berkembang sangatlah cepat salah satunya pada bangunan bertingkat yakni lift. Lift merupakan teknologi modern yang mempunyai fungsi membawa orang atau barang dari satu tingkat ke tingkat yang lainnya yang bergerak secara vertikal. Penelitian ini yang dilakukan bertujuan untuk melihat hasil respon sistem menggunakan PID metode Optimization Genetic Algorithm pada prototipe lift dikarenakan dapat mengurangi overshoot dan mempercepat waktu naik dari plant tersebut. Dalam penelitian sistem lift dengan menggunakan metode algoritma genetika mendapatkan nilai parameter PID dengan Kp = 8,946; Ki = 3,898, Kd = 0,011.

2. Pendahuluan [Back]

Kebutuhan masyarakat saat ini sangat beragam salah satunya dalam mendistribusikan barang atau kebutuhan dengan memindahkannya dari satu lantai ke lantai lainnya dengan waktu yang seefisien mungkin. Untuk permasalahan tersebut, digunakan lift yang dapat memindahkan barang dengan cepat dan efisien. Pada lift, rata-rata digunakan motor dc untuk mengatur performa kecepatan. Terdapat permasalahan pada lift, dimana performa kecepatan motor dc akan menurun jika beban pada lift terus bertambah karena terjadi kerusakan pada fan belt karena sering digunakan untuk menarik beban pada lift. Oleh karena itu, digunakan kontrol PID untuk mengontrol lift konvensional dalam meminimalisir kerusakan dengan menggunakan algoritma genetika.

3. Teori [Back]

A. Lift Konvensional

Lift merupakan teknologi yang memudahkan aktivitas manusia di gedung bertingkat dengan memegang peranan penting dalam menggantikan fungsi tangga. Struktur umum mesin lift ialah berupa kerangka sangkar yang bergerak naik turun dengan mesin penarik

B. Kontrol PID

Sistem control PID diterapkan pada system loop tertutup yang menyertakan feedback dari keluaran system untuk mendapatkan hasil respon yang sesuai.

Fungsi alih dari persamaan controlnya :

C. Genetic Algorithm (GA)

Algoritma genetika (GA) adalah metode pengoptimalan yang memodelkan seleksi alam. Dalam menentukan desain pengontrol PID berbasis GA, populasi awal dibangkitkan secara acak melalui string biner dimana string merepresentasikan beberapa nilai Kp, Ki, dan Kd.

4. Metodologi Penelitian [Back]

a. Tahapan dalam perancangan penelitian yakni :

b. Desain Sistem

c. fllowchart software

5. Hasil dan Pembahasan[Back]

Pada penelitian ini menggunakan satu setpoint yaitu 33 rpm dengan nilai fungsi transfer dari nilai acuan jurnal sebelumnya sebagai berikut:

Permodelan sistem

Selanjutnya dilakukan perancangan kontroller PID untuk mendapatkan Kp, Ki, Kd dengan menggunakan matlab dengan terlebih dahulu membuar script function seperti di bawah ini :

Sealnjutnya menggunakan optimization genetic algorithm dengan mengetik optimtool pada commond window :

Ketika table yang diperlukan sudah di isi, maka untuk mencari nilai kp,ki, dan kd tinggal menekan tombol start sistem akan berjalan secara otomatis. lalu akan muncul step response setiap current Interation stelah mendapatkan hasil step respon yang diingikan klik stop lalu tunggu hasil sampai Final Point.

Pengujian kali ini membutuhkan 7 current interation untuk meperoleh nilai kp,ki,dan kd yang stabil. Nilai final point yang diperoleh sebagai berikut Kp = 8.946, Ki = 3.898, Kd = 0.011

Selanjutnya ke perancangan diagram bloknnya :

Didapatkan hasil grafik respon pada setpoint 29rpm dan 33rpm

Hasil respon sistem :

6. Kesimpulan dan Saran [Back]

A. Kesimpulan

Pada penelitian yang dilakukan dengan data yang ada dari simulasi Sehingga penelitian ini memiliki kesimpulan bahwa metode Algoritma Genetika pada pengontrol PID dapat memperkecil overshoot pada plant dan juga ketika menggunakan metode ini mendapatkan hasil respon yang sangat optimal pada waktu tunak, waktu naik, waktu tunda pada plant sehingga error sistem pada plant akan semakin berkurang. Pada penggunaan metode genetic alforithm didapatkan nilai Kp = 8.946, Ki = 3.898, Kd = 0.011. Dengan menggunakan metode optimasi Genetic Algorithm dapat memperoleh posisi setpoint yang stabil

B. Saran

Saran yang dapat penulis berikan untuk penelitian selanjutnya adalah mencari model matematika baru dengan parameter yang telah ditentukan atau menggunakan metode lain

7. Daftar Pustaka [Back]

Andrian, Kusuma, S. 2019. Rancang Bangun Sistem Kontrol PID untuk Kontrol Kecepatan Prototipe Elevator Berbasis Labview. Universitas Negeri Surabaya

Andi. Adriansyah, Hidayatama Oka. 2013. Perancangan Prototipe Lift Menggunakan Mikrokontroler Arduino ATMEGA 328P. Jurnal Teknologi Listrik, Universitas Mercu Vol. 4, No 3. September, 2013.

Beny. Nugraha, Yudistiro. 2015. Perancangan dan Pengujian Miniatur Lift Arduino Menggunakan RFID Sebagai Sistem Identifikasi Lantai. SINERGI Vol. 19, Universitas Mercu Buana.

Ervani, Rizki. 2014 Optimalisasi Aliran Daya Menggunakan Metode Algoritma Genetika Sortasi Non-Dominasi (NSGA-II) pada Mikrogrid Stand-Alone Mengingat Umur Baterai, Teknik Elektro ITS, Surabaya.

Fedric, Fernando. 2017. Pengoptimalan Pengontrol Pid Menggunakan Algoritma Genetik untuk Kontrol Sistem Kemudi Rudal Otomatis. Tugas Akhir, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Frengki, Tri R. 2016. Angkat Protoripe Dua Lantai di Tempat Parkir Mobil PLC (Programmable Logic Controller). Artikel Ilmiah. Program Studi Teknik Elektro Universitas Negeri Malang.

Gama, Dwi, Nefanda. 2015. Meminimalkan Deviasi Tegangan Menggunakan GA (Algoritma Genetik) Sehingga Optimal DG (Distriubted Generation) dan Lokasi Kapasitor Didapat pada Jaringan Distribusi Radial Tiga Fasa. Tesis. Jurusan Teknik Elektro. Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

I Ketut, Sukarasa. 2016. Pengaruh Kontrol PID pada Motor DC dengan Program Simulink. Artikel Ilmiah. Jurusan Fisika. Universitas Negeri Udayana

Luthfi, Fakhrudin N. 2015. Sistem Kontrol Kecepatan Motor DC pada Lift Barang Menggunakan Kontroler PID Berbasis Atmega 2560. Malang. Jurnal Skripsi Universitas Brawijaya

Ogata, Katsuhiko. 2010. Teknik Kontrol Modern Edisi Kelima".

Rahmatillah, Gany. 2019. Sistem Kontrol Kecepatan Motor DC dalam Lift Prototipe Menggunakan Kontroler PI Berbasis Tidak Berbasis. Universitas Negeri Surabaya

Richardus, Dhimas. K.A. 2015. Merancang Kontrol Kecepatan Mesin Arus Searah Tanpa Sikat Menggunakan PID - Algoritma Genetika. Jurnal. Universitas Gadjah Mada.

Sugiyono, 2009. Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif dan R&D. Bandung: Alfabeta; 28

8. Video [Back]

a. Video Simulasi GA Optimtool