BAB III PERANCANGAN …
3.1 Perancangan Sistem …
3.1.5 Pengendali logika fuzzy (FLC)
Blok ini mempunyai dua masukan, yaitu Error dan dError dan satu keluaran yaitu
Control Action. Pada blok inilah sinyal masukan yang berupa sinyal kesalahan penggerak
dan turunannya diolah melalui serangkaian proses mulai dari fuzzifikasi sampai defuzzyfikasi sehingga menghasilkan aksi kendali untuk mengendalikan plant. Parameter-parameter pengendali logika fuzzy dapat dimasukkan melalui FIS Editor (Fuzzy Interference System Editor) yang akan dijelaskan pada bagian lain laporan ini. Sebelum dapat digunakan untuk mengendalikan plant, parameter-parameter tersebut harus disimpan di workspace terlebih dahulu.
Pengendali logika fuzzy mempunyai dua parameter utama yaitu fungsi keanggotaan (membership function) dan aturan dasar (rule base). Perancangan kedua parameter tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut :
a. Perancangan Fungsi Keanggotaan
Fungsi Keanggotaan yang dipakai pada perancangan ini adalah segitiga (triangle
membership function) sebanyak masing-masing 7 buah untuk Error, dError dan Control Action. Parameter masing-masing fungsi keanggotaan ini yaitu range dan skala seperti
yang ditunjukkan pada Gambar 4.2.
Gambar 3.2 Fungsi keanggotan (membership function) yang digunakan dalam perancangan program
Z PS PB NK NS NB PK E pb ps pk ZO nk nb ns dE Pb Ps Pk Nb Ns Nk Zo 0 1 2 3 5e+014 -1 -2 -3 -5e+014 0 1 2 3 5e+014 -1 -2 -3 -5e+014 U 0 7,335 14,66 22 5e+014 -7,335 -14,66 -22 -5e+014
Fungsi Keanggotaan / Membership Function MFTA
Pada tugas akhir ini pada masing-masing jenis plant digunakan fungsi keanggotaan yang berbeda, karena penentuan range fungsi keanggotaan tergantung dari plant yang dikontrol. Akan tetapi pada perancangan ini skala fungsi keanggotaan tersebut dibiarkan tetap, hanya parameter range saja yang diubah-ubah untuk mendapatkan keluaran yang cukup bagus untuk kemudian dilihat pengaruh perubahan konstanta PID pada sistem tersebut.
Penentuan batas-batas range fungsi keanggotaan dilakukan dengan melihat tanggapan sistem tanpa kontroller. Batas range untuk parameter Error akan berada disekitar nilai maksimum tanggapan sistem tersebut. Batas parameter dError berada disekitar nilai maksimum turunan tanggapan sistem. Sedangkan batas range untuk
Control Action akan berada disekitar nilai maksimum turunan kedua tanggapan sistem.
Dari percobaan yang telah dilakukan, maka ditetapkan range fungsi keanggotaan untuk masing-masing plant seperti tampak pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1. Range fungsi keanggotaan yang digunakan pada masing-masing plant Error (E) dError (dE) Control Action (U) Plant Under Damping ζ = 0,1, ωn = 5 [-0,9 0,9] [-6 6] [-40 40] Plant Under Damping ζ = 0,5, ωn = 5 [-0.7 0.7] [-10 10] [-30 30] Plant Under Damping ζ = 0,9, ωn = 5 [-0.3 0.3] [-4 4] [-16 16] Plant Critical Damping ζ = 1, ωn = 5 [-0.3 0.3] [-4 4] [-16 16] Plant Over Damping ζ = 3, ωn = 5 [-0.3 0.3] [-4 4] [-19 19] Plant Over Damping ζ = 5, ωn = 5 [-0.2 0.2] [-6 6] [-20 20] Plant Over Damping ζ = 7, ωn = 5 [-0.2 0.2] [-16 16] [-18 18]
b. Perancangan Aturan Dasar
Aturan dasar (rule base) yang dipakai pada tugas akhir ini adalah rule base linier yang berjumlah 49 buah yang merupakan kombinasi dari fungsi keangotaan Error,
dError dan Control Action yang masing-masing berjumlah 7.
Aturan-aturan tersebut disusun sebagai berikut :
1. Jika Error adalah Negatif Besar dan dError adalah Negatif Besar, maka Control
Action adalah Negatif Besar.
2. Jika Error adalah Negatif Besar dan dError adalah Negatif Sedang, maka Control
Action adalah Negatif Besar.
3. Jika Error adalah Negatif Besar dan dError adalah Negatif Kecil, maka Control
Action adalah Negatif Besar.
4. Jika Error adalah Negatif Besar dan dError adalah Zero, maka Control Action adalah Negatif Besar.
5. Jika Error adalah Negatif Besar dan dError adalah Positif Kecil, maka Control
Action adalah Negatif Sedang.
6. Jika Error adalah Negatif Besar dan dError adalah Positif Sedang, maka Control
Action adalah Negatif Kecil.
7. Jika Error adalah Negatif Besar dan dError adalah Positif Besar, maka Control
Action adalah Zero.
8. Jika Error adalah Negatif Sedang dan dError adalah Negatif Besar, maka Control
Action adalah Negatif Besar.
9. Jika Error adalah Negatif Sedang dan dError adalah Negatif Sedang, maka Control
Action adalah Negatif Besar.
10. Jika Error adalah Negatif Sedang dan dError adalah Negatif Kecil, maka Control
Action adalah Negatif Besar.
11. Jika Error adalah Negatif Sedang dan dError adalah Zero, maka Control Action adalah Negatif Sedang.
12. Jika Error adalah Negatif Sedang dan dError adalah Positif Kecil, maka Control
Action adalah Negatif Kecil.
13. Jika Error adalah Negatif Sedang dan dError adalah Positif Sedang, maka Control
Action adalah Zero.
14. Jika Error adalah Negatif Sedang dan dError adalah Positif Besar, maka Control
Action adalah Positif Kecil.
15. Jika Error adalah Negatif Kecil dan dError adalah Negatif Besar, maka Control
Action adalah Negatif Besar.
16. Jika Error adalah Negatif Kecil dan dError adalah Negatif Sedang, maka Control
Action adalah Negatif Besar.
17. Jika Error adalah Negatif Kecil dan dError adalah Negatif Kecil, maka Control
Action adalah Negatif Sedang.
18. Jika Error adalah Negatif Kecil dan dError adalah Zero, maka Control Action adalah Negatif Kecil.
19. Jika Error adalah Negatif Kecil dan dError adalah Positif Kecil, maka Control Action adalah Zero.
20. Jika Error adalah Negatif Kecil dan dError adalah Positif Sedang, maka Control
Action adalah Positif Kecil.
21. Jika Error adalah Negatif Kecil dan dError adalah Positif Besar, maka Control
Action adalah Positif Sedang.
22. Jika Error adalah Zero dan dError adalah Negatif Besar, maka Control Action adalah Negatif Besar.
23. Jika Error adalah Zero dan dError adalah Negatif Sedang, maka Control Action adalah Negatif Sedang.
24. Jika Error adalah Zero dan dError adalah Negatif Kecil, maka Control Action adalah Negatif Kecil.
25. Jika Error adalah Zero dan dError adalah Zero, maka Control Action adalah Zero. 26. Jika Error adalah Zero dan dError adalah Positif Kecil, maka Control Action adalah
Positif Kecil.
27. Jika Error adalah Zero dan dError adalah Positif Sedang, maka Control Action adalah Positif Sedang.
28. Jika Error adalah Zero dan dError adalah Positif Besar, maka Control Action adalah Positif Besar.
29. Jika Error adalah Positif Kecil dan dError adalah Negatif Besar, maka Control
Action adalah Negatif Sedang.
30. Jika Error adalah Positif Kecil dan dError adalah Negatif Sedang, maka Control
Action adalah Negatif Kecil.
31. Jika Error adalah Positif Kecil dan dError adalah Negatif Kecil, maka Control Action adalah Zero.
32. Jika Error adalah Positif Kecil dan dError adalah Zero, maka Control Action adalah Positif Kecil.
33. Jika Error adalah Positif Kecil dan dError adalah Positif Kecil, maka Control Action adalah Positif Sedang.
34. Jika Error adalah Positif Kecil dan dError adalah Positif Sedang, maka Control
35. Jika Error adalah Positif Kecil dan dError adalah Positif Besar, maka Control Action adalah Positif Besar.
36. Jika Error adalah Positif Sedang dan dError adalah Negatif Besar, maka Control
Action adalah Negatif Kecil.
37. Jika Error adalah Positif Sedang dan dError adalah Negatif Sedang, maka Control
Action adalah Zero.
38. Jika Error adalah Positif Sedang dan dError adalah Negatif Kecil, maka Control
Action adalah Positif Kecil.
39. Jika Error adalah Positif Sedang dan dError adalah Zero, maka Control Action adalah Positif Sedang.
40. Jika Error adalah Positif Sedang dan dError adalah Positif Kecil, maka Control
Action adalah Positif Besar.
41. Jika Error adalah Positif Sedang dan dError adalah Positif Sedang, maka Control
Action adalah Positif Besar.
42. Jika Error adalah Posotif Sedang dan dError adalah Positif Besar, maka Control
Action adalah Positif Besar.
43. Jika Error adalah Positif Besar dan dError adalah Negatif Besar, maka Control
Action adalah Zero.
44. Jika Error adalah Positif Besar dan dError adalah Negatif Sedang, maka Control
Action adalah Positif Kecil.
45. Jika Error adalah Positif Besar dan dError adalah Negatif Kecil, maka Control
46. Jika Error adalah Positif Besar dan dError adalah Zero, maka Control Action adalah Positif Besar.
47. Jika Error adalah Positif Besar dan dError adalah Positif Kecil, maka Control Action adalah Positif Besar.
48. Jika Error adalah Positif Besar dan dError adalah Positif Sedang, maka Control
Action adalah Positif Besar.
49. Jika Error adalah Positif Besar dan dError adalah Positif Besar, maka Control Action adalah Positif Besar.
Aturan-aturan di atas secara singkat disajikan pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2 Rules base yang digunakan pada perancangan data
(Jika…. maka… ) dError
(If ….. Then… ) NB NS NK ZO PK PS PB NB NB NB NB NB NS NK ZO NS NB NB NB NS NK ZO PK NK NB NB NS NK ZO PK PS Error ZO NB NS NK ZO PS PS PB PK NS NK ZO PK PS PB PB PS NK ZO PK PS PB PB PB PB ZO PK PS PB PB PB PB