BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.5 Pengujian Logika Fuzzy
Pada perancangan ini, logika fuzzy digunakan untuk mengatur kecepatan motor DC pada roda/ban robot pemotong rumput otomatis. Perancangan ini menggunakan logika fuzzy mamdani. Pengujian logika fuzzy ini dilakukan dengan menggunakan MATLAB fuzzy toolbox. Pada perancangan ini, output yang dihasilkan tidak harus sesuai dengan nilai yang ditentukan. Tetapi, output yang dihasilkan berupa nilai pada domain himpunan fuzzy yang dikategorikan kedalam komponen linguistik. Logika fuzzy akan di programkan pada Arduino menggunakan library Fuzzy Logic (eFLL-master). Library ini berguna untuk mempermudah menentukan nilai membership input dan output logika Fuzzy. Nilai masukan pada fuzzy berupa nilai jarak yang terdeteksi oleh sensor ultrasonik. Sedangkan, untuk nilai keluaran pada fuzzy berupa kecepatan motor DC pada roda/ban. Nilai membership dari input dan output fuzzifikasi akan di lakukan perhitungan melalui proses defuzzifikasi dengan metode centroid.
Grafik hubungan input jarak dengan nilai keluaran baru untuk kecepatan motor DC pada MATLAB fuzzy toolbox dapat dilihat pada Gambar.
Gambar 4.11 Grafik Hubungan Input Jarak dengan Output Kecepatan Menggunakan MATLAB Fuzzy Toolbox
Gambar 4.11 menunjukkan nilai keluaran baru dari kecepatan motor DC pada saat menerma input dari jarak yang terdeteksi oleh sensor ultrasonik. Pada jarak halangan terjauh, kecepatan maksimal yang dihasilkan yaitu sebesar 130 cm/s sedangkan kecepatan minimal yang dihasilkan yaitu sebesar 90 cm/s. Pengujian logika fuzzy dilakukan untuk mengetahui output kecepatan masing-masing motor pada roda ban robot pemotong rumput
Universitas Pertamina - 47
berdasakan jarak yang terdeteksi oleh sensor ultrasonik. Pembacaan jarak yang terdeteksi oleh sensor ultrasonik ini, akan menjadi nilai masukan untuk proses fuzzifikasi. Keluaran dari proses fuzzy ini berupa nilai kecepatan motor dc pada masing-masing roda ban. Output kecepatan yang dihasilkan pada proses fuzzy akan digunakan untuk mengontrol kecepatan motor dc robot pemotong rumput secara keseluruhan. Pengujian fuzzy pada robot dilakukan sebanyak 10 kali percobaan dengan input jarak yang berbeda-beda. Pengujian ini dilakukan denggan membandingkan output kecepatan berdasarkan MATLAB fuzzy toolbox dengan pengukuran kecepatan menggunakan tachometer. Pengukuran kecepatan menggunakan tachometer dilakukan pada saat kondisi motor dc tanpa beban.Hasil pengujian logika fuzzy pada Robot Pemotong Rumput Otomatis dapat dilihat pada Tabel. Berikut ini
Jarak (cm)
Output Fuzzy Toolbox
Pengukuran Kecepatan dengan
menggunakan Tachometer (cm/s) Error (%)
M1 M2 M3 M4 Rata-rata M1 M2 M3 M4 20 90 87,3 88,7 88,3 87,8 88,025 3,00 1,44 1,88 2,44 40 96,1 93,6 94,4 94,2 94,1 94,075 2,60 1,76 1,97 2,08 60 100 97,7 98,6 98,5 98,0 98,2 2,30 1,40 1,50 2,00 80 106 103,4 104,3 104,6 103,8 104,025 2,45 1,63 1,32 2,07 100 110 107,2 108,1 108,4 107,9 107,9 2,54 1,74 1,45 1,90 120 114 111,3 111,8 112,2 111,6 111,725 2,36 1,93 1,57 2,10 140 120 117,5 118,3 118,7 118,0 118,125 2,08 1,41 1,08 1,67 160 124 121,2 122,1 122,4 121,7 121,85 2,25 1,53 1,29 1,85 180 130 127,4 128,1 128,3 127,8 127,9 2,00 1,46 1,31 1,69 200 130 127,7 128,2 128,5 127,9 128,075 1,76 1,38 1,15 1,62 Rata-rata error 2,334 1,568 1,452 1,942 Keterangan:
M1 = Roda kanan depan M2 = Roda kanan belakang M3 = Roda kiri depan M4 = Roda kiri belakang
Pada percobaan pertama, objek diletakkan pada jarak terdekat yaitu sejauh 20cm dari sensor ultrasonik. Pada MATLAB fuzzy toolbox, saat input jarak yang diberikan sebesar 20cm maka output kecepatan yang dihasilkan pada proses fuzzifikasi sebesar 90cm/s. Sedangkan, nilai pengukuran kecepatan dengan menggunakan tachometer untuk roda kanan bagian depan sebesar 87,3cm/s dengan nilai error sebesar 3%, pengukuran kecepatan untuk roda kanan bagian belakang sebesar 94,1cm/s dengan nilai error sebesar
Universitas Pertamina - 48
4,56%, pengukuran kecepatan untuk roda kiri bagian depan sebesar 93,7cm/s dengan nilai error sebesar 4,11%, dan pengukuran kecepatan untuk roda kiri bagian belakang sebesar 87,8cm/s dengan nilai error sebesar 2,44%.Berdasarkan perancangan fuzzy yang telah di buat, nilai input jarak sebesar 20cm termasuk kedalam membership function very small dan small. Apabila dilihat pada rules yang telah dibuat sebelumnya, input jarak 20cm dapat termasuk kedalam 2 rules yaitu “jika jarak very small, maka kecepatan very slow” dan “jika jarak small, maka kecepatan slow”. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, rata-rata kecepatan yang dihasilkan 4 motor DC pada jarak 20 cm sebesar 88,025 cm/s dengan nilai error sebesar 2,19%. Nilai kecepatan yang dihasilkan pada pengujian ini termasuk kedalam 2 membership function yaitu very slow dan slow. Dapat dikatakan bahwa output yang dihasilkan sudah sesuai dengan rules yang telah dibuat.
Percobaan kedua hingga kesembilan, besaran nilai input jarak yang diberikan adalah pembacaan jarak yang terdeteksi oleh sensor ultrasonik dan output kecepatan yang dihasilkan merupakan hasil MATLAB Fuzzy toolbox setelah dilakukan proses fuzzifikasi. Perbandingan nilai kecepatan pada MATLAB fuzzy toolbox dengan pengukuran kecepatan menggunakan tachometer untuk masing-masing motor DC dapat dilihat pada Tabel. Nilai error untuk masing-masing motor DC akan disajikan pada Grafik berikut ini
Gambar 4.12 Grafik Nilai Error Kecepatan pada Masing-masing Motor DC Pada Gambar 4.12 dapat diketahui bahwa nilai error pada motor dc roda kiri bagian depan memiliki error lebih kecil. Sedangkan pada motor dc roda kanan bagian depan memiliki error lebih besar dibandingkan dengan motor dc 1, motor dc 2, dan motor dc 3. Apabila dilihat dari grafik, roda kanan memiliki rata-rata error yang lebih besar dibandingkan roda kiri. Hal ini dapat menyebabkan robot berjalan agak sedikit menyerong, dikarenakan roda kiri berputar lebih cepat sedikit dibandingkan dengan roda kanan. Perbedaan nilai kecepatan pada masing-masing motor DC dipengaruhi oleh tegangan yang mensupply motor DC. Pada motor DC roda kanan bagian depan dan roda kiri bagian belakang memiliki nilai kecepatan lebih rendah dari yang nilai yang ditentukan. Sedangakan, Pada motor DC roda kiri bagian depan dan roda kanan bagian belakang memiliki nilai kecepatan
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Jar ak (cm ) Kecepatan Motor DC (cm/s)