TRAINER KENDALI KECEPATAN MOTOR DC MENGGUNAKAN KENDALI PID DAN GUI MATLAB
oleh
Vallicano Osasuna NIM: 612012008
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Allah Bapa di Surga, Putranya Yesus Kristus, dan Roh Kudus atas segala hikmah, karunia, dan penyertaan yang diberikan sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. Segala yang telah penulis capai tidak terlepas dari bantuan, dorongan semangat, doa dan dukungan dari berbagai pihak. Maka, perkenankanlah penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Tuhan Yang Maha Esa yang selalu memberkati, menyertai, dan memberikan segala yang terbaik bagi penulis selama menempuh pendidikan S1 di FTEK UKSW dari awal hingga akhir.
2. Papa Octavianus Surono dan Tjan Me Hwa. tercinta sebagai keluarga yang selalu mendidik, mendukung, mendoakan, serta memberikan semua yang terbaik untuk penulis.
3. Pembimbing I, Bapak Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng. dan pembimbing II, Bapak Deddy Susilo, M.Eng. Terima kasih atas bimbingan, arahan, saran, nasihat juga yang tidak kalah penting, waktu dan kesabaran yang telah diberikan kepada penulis. 4. Sahabat-sahabat saya Asa Adiaji Sarwono, Andy Dharma, Vania paramitha, Feliks
Wida, Jehuda, Julio Tioe yang selalu mendoakan dan mendorong supaya cepat selesai untuk mengerjakan tugas akhir ini.
5. Keluarga besar 2012, terutama untuk Yohanes Chandra, Keenan Adidharma, Kwang Dharma, Adi Gunawan, Fandy Oktavianus, Samuel Alvin yang selalu menjadi teman seperjuangan dan dukungan kepada penulis.
6. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK yang memfasilitasi penulis selama menempuh pendidikan S1 di FTEK UKSW.
7. Pihak-pihak yang tidak bisa disebutkan satu per satu, yang turut andil dalam usaha penulis menyelesaikan studi di Universitas Kristen Satya Wacana.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata “sempurna”, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.
Salatiga, Januari 2017
ABSTRACT
In Control System lecture at Faculty of Electronics and Computer Engineering Satya Wacana Christian University, the lecturer view that there are no props that can provide simple and real idea about the application of the theories that have been taught. So, in this thesis, writer will realized a trainer for DC motor speed control using PID control and Matlab GUI.
In general, the tool designed consists of a trainer box which has a measurement of 43cm long, 15cm high and 31cm wide. Inside the box there are four potentiometers which used as a regulator of the setpoint value to set the desired speed and Kp, Ki, Kd as PID control system. In the acrylic sheet there is an illustration of how open-loop and closed-loop system work. There is a switch in the trainer box that determine which system will be used, open-loop or closed-loop. The motors which used in the trainer box is Pololu motors with rotary encoder sensor. Trainer is also equipped with a user interface GUI matlab program to show the value of the setpoint, Kp, Ki, Kd, actual speed, error, max os, settling time, rise time along with a chart of the actual speed and the value of the setpoint.
DAFTAR ISI
2.2. Motor DC Pololu with Rotary Encoder ... 5
2.3. Magnetic Brake ... 8
2.4. Driver 2A Shield for Arduino ... 10
2.5. Sistem Kendali Proportional Integral Derivative(PID)... 11
2.6. Tanggapan Sistem Settling Time, Rise Time, Maksimal OS, Steady-state error...13
2.7. Gui Matlab R2015a ... 14
BAB III PERANCANGAN ALAT ... 15
3.1. Gambaran Alat ... 15
3.2. Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras... 16
3.2.1.Perangkat Keras Modul Mekanik ... 16
3.2.1.1. Box Trainer ... 16
3.2.1.2. Motor DC Pololu with Rotary Encoder ... 17
3.2.2.Perangkat Keras Modul Elektronik ... 17
3.2.2.1. Pengendali Utama ... 17
3.2.2.2. Sensor Rotary Encoder ... 18
3.3.1.Perangkat Lunak Microcontroller ... 19
3.3.2.User Interface GUI Matlab R2015a ... 21
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ... 22
4.1. Pengujian Sensor Rotary Encoder ... 22
4.2. Pengujian PWM terhadap RPM ... 22
4.3. Pengujian Tanpa Gangguan ... 23
4.3.1. Pengujian Pada Sistem Open-loop ... 23
4.3.2. Pengujian Pada Sistem Closed-loop ... 24
4.3.2.1. Pengujian dengan Nilai Kp ... 24
4.3.2.2. Pengujian dengan Nilai Kp dan Ki ... 28
4.3.2.3. Pengujian dengan Nilai Kp dan Kd ... 32
4.3.2.4. Pengujian dengan Nilai Kp, Ki dan Kd Tanpa Gangguan .. 35
4.4. Pengujian dengan Gangguan ... 41
4.4.1.Pengujian pada Sistem Open-loop dengan Gangguan ... 41
4.4.2.Pengujian pada Sistem Closed-loop dengan Gangguan ... 44
4.5. Analisis Hasil Pengujian ... 50
BAB V KESIMPULAN DAN SARA ... 52
5.1. Kesimpulan. ... 52
5.2. Saran Pengembangan ... 53
DAFTAR PUSTAKA ... 54
