Sistem kontrol kecepatan Motor Dc pada Lift Konvensional Dengan Kontrol Linier Quadratic Regulator (LQR) Berbasis Arduino Uno - Winarno, Yoyok; , ENDRYANSYAH (JURNAL TEKNIK ELEKTRO, 2020)
ABSTRAK SISTEM KONTROL KECEPATAN MOTOR DC PADA LIFT KONVENSIONAL DENGAN KONTROL LINIER QUADRATIC REGULATOR (LQR) BERBASIS ARDUINO UNO Nama : Yoyok Winarno NIM : 15050874023 Program Studi : S-1 Teknik Elektro Jurusan : Teknik Elektro Fakultas : Teknik Nama Lembaga : Universitas Negeri Surabaya Pembimbing : Endryansyah, S.T., M.T. Dengan semakin pesatnya perkembangan teknologi pada saat ini, berbagai macam teknologi banyak bermunculan. Mulai dari teknologi yang baru ditemukan, hingga teknologi yang merupakan perkembangan dari teknologi sebelumnya. Salah satu hasil dari perkembangan teknologi adalah motor. Ada beberapa jenis motor pada dunia industri pada saat ini seperti motor DC konvensional, motor induksi, motor DC magnet permanen, dan masih banyak lagi. Motor DC banyak digunakan sebelum motor AC dikenal yaitu untuk menghasilkan tenaga mekanik pada mesin-mesin industri di pabrik, dan lain sebagainya. Dalam dunia industri, motor sering disebut sebagai kuda kerjanya industri karena diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total industri. Tujuan dari penelitian ini adalah merancang dan mengatur kecepatan motor DC pada prototipe lift menggunakan kontroler Linear Quadratic Regulator (LQR) agar kecepatan motor dapat stabil dan dapat mengikuti setpoint seperti yang diinginkan. LQR merupakan salah satu pengendali yang memiliki kesederhanaan dan kemudahan karena hanya memerlukan nilai Q dan R yang akan menghasilkan parameter K (gain feedback) dan L (setpoint tracking). Maka penelitian ini menggunakan pengendali LQR yang akan digunakan pada plant motor DC. Software yang digunakan dalam penelitian ini adalah LabView 2014 yang digunakan untuk mengambil data serta memonitoring grafik respon yang dihasilkan secara Real time. Untuk Perancangan kontrolernya sendiri menngunakan Arduino Uno, Untuk pengujian dari kontroler LQR sendiri Menggunakan pengujian dengan tanpa beban ataupun dengan beban, serta monitoring dalam bentuk grafik. Hasil dari penelitian yang telah dilakukan kerja sistem saat tanpa pengendali (open-loop) memiliki nilai output tachogenerator yang tidak sesuai dengan nilai setpoint. Saat sistem diberikan pengendali LQR dengan nilai Q yang bervariasi, sistem dapat menghasilkan output tachogenerator yang sama dengan nilai setpoint yang diinginkan. Pada pengujian sistem pengendalian dengan LQR dengan nilai Q=(0,5,) respon yang dihasilkan adalah berhasil mencapai nilai setpoint dengan nilai Q yang dipakai adalah 1 dengan rata-rata nilai Ess sekitar 0,02-0,13%. Dan juga memiliki nilai rata-rata pada td sebesar 0,18527 detik, nilai tr(5%-95%) sebesar 0,6875 detik, nilai tr(10%-90%) sebesar 0,42155 detik, nilai ts(5%) sebesar 0,7005 detik, nilai ts(2%) sebesar 0,68475 detik, nilai ts(0,5%) sebesar 1,1675 detik dan nilai Ess dengan beban sebesar 0,06-0,19%. Dengan performa sistem kontrol yang dihasilkan cenderung lebih stabil dan juga mengikuti setpoint dengan semakin tinggi setpoint yang dipasang maka sistem pengendalian lebih stabil dan lebih mendekati setpoint. Kata kunci : Motor DC, LQR, LabView 2014, State-Space, Lift. ABSTRACT DC MOTOR SPEED CONTROL SYSTEM ON CONVENTIONAL LIFTS WITH ARDUINO-BASED QUADRATIC REGULATOR (LQR) LINEAR CONTROL Name : Yoyok Winarno NIM : 15050874023 Study Program : S-1 Teknik Elektro Major : Teknik Elektro Faculty : Teknik Institution Name : Universitas Negeri Surabaya Advisor : Endryansyah, S.T., M.T. With the rapid development of technology at this time, many kinds of technology emerge. Starting from the newly discovered technology, to the technology that is the development of the previous technology. One of the results of technological developments is motor. There are several types of motorcycles in the industrial world at present such as conventional DC motors, induction motors, permanent magnet DC motors, and much more. DC motors are widely used before AC motors are known to produce mechanical power on industrial machines in factories, and so on. In the industrial world, motors are often referred to as industrial horses because it is estimated that the motors use about 70% of the total industrial electricity load. The aim of the study is to design and regulate DC motor speeds on the lift prototype using a Linear Quadratic Regulator (LQR) controller so that the motor speed can stabilize and can follow the setpoint as desired. LQR is one of the controllers that has simplicity and convenience because it only requires the value Q and R that will generate the parameters K (gain feedback) and L (SetPoint tracking). Then this research uses the LQR controller that will be used on DC motor plant. The Software used in this research is LabView 2014 which is used to retrieve the data as well as monitoring the graphs of the responses generated in Real time. For the design of the control itself use Arduino Uno, for testing from the LQR controller itself using tests with no load or load, and monitoring in the form of graphs. The results of the research that has been done when the system works without a controller (open-loop) has the value of the output tachogenerator that does not correspond to the SetPoint value. When the system is given an LQR controller with a variable Q value, the system can produce the same tachogenerator output as the desired setpoint value. At testing the control system with LQR with the value Q = (0.5,) The resulting response is managed to reach the SetPoint value with the value of Q used is 1 with an average Ess value of about 0.02-0.13%. And also had an average rating on the TD of 0.18527 sec, tr value (5%-95%) of 0.6875 seconds, the value of TR (10%-90%) of 0.42155 seconds, the TS value (5%) of 0.7005 seconds, the TS value (2%) of 0.68475 seconds, the value of TS (0.5%) of 1.1675 seconds and the ESS value with a load of 0.06 to 0.19%. With the performance of the control system is likely to be more stable and also follow the setpoint with the higher setpoint installed then the control system is more stable and closer to the setpoint. Keywords : DC Motor, LQR, LabView 2014, State-Space, Lift.