Pengendali Logika Fuzzy Pada Motor Penguat Terpisah Dengan Catu Melalui Buck-Boost Converter - Muhammad Fathu Nur Hidayat Al Haq; n/a Soeprapto; Lunde Ardhenta (Jurnal Mahasiswa TEUB, 2021)
Pengendalian kecepatan motor DC penguat terpisah dapat dilakukan dengan menggunakan rangkaian konverter daya terkendali oleh modulasi lebar pulsa. Saat ini terdapat beberapa jenis konverter daya termasuk buck-boost converter yang merupakan salah satu regulator DC tipe dengan nilai tegangan keluaran dapat diatur untuk lebih besar maupun lebih kecil dari nilai tegangan masukannya dengan mengatur besar lebar pulsa (duty cycle) dari PWM (Pulse Width Modulation). Pada penelitian ini digunakan Fuzzy Logic Controller (FLC) atau pengendali logika fuzzy yang merupakan sistem pengendali berbasis aturan berdasar dari pengetahuan yang mengubah struktur kontrol bahasa menjadi sistem kontrol otomatik. Penelitian ini dilakukan dengan cara menentukan parameter-parameter komponen buck-boost converter dan memodelkan bentuk matematis rangkaian motor DC penguat terpisah dengan catu melalui buck-boost converter menggunakan state space averaging. Kemudian menentukan membership function masukan dan keluaran, serta fuzzy rules dari pengendali logika fuzzy. Selanjutnya dilakukan simulasi pada MATLAB Simulink ketika keadaan open loop (tanpa pengendali) dengan torka beban nominal yaitu 20,34 Nm. Setelah itu, dilakukan pengujian closed loop dengan pengendali logika fuzzy yang terdiri dari pengujian dengan perubahan kecepatan referensi dan perubahan torka beban. Masing-masing pengujian akan diamati duty cycle, arus induktor, tegangan kapasitor dari buck-boost converter satu dan dua, arus medan dan arus jangkar, serta rise time, settling time, recovery time, maximum overshoot, dan steady state error kecepatan dari motor. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini adalah motor bekerja sesuai dengan keinginan yaitu berputar pada kecepatan referensi. Lonjakan arus pada jangkar motor ketika starting dapat diredam dengan mengatur tegangan jangkar secara bertahap melalui buck-boost converter dua. Rise time dan settling time yang dibutuhkan motor dengan pengendali logika fuzzy untuk mencapai kecepatan referensi lebih cepat dibandingkan ketika tanpa pengendali. Motor juga tahan terhadap gangguan ketika terjadi perubahan torka beban menjadi menjadi 75% dan 125% dari torka beban nominalnya, memiliki recovery time dan overshoot yang relatif cepat serta kecil. Kata kunci— Pengendali logika fuzzy, Buck-boost converter, Motor DC penguat terpisah.   Abstract Controlling the speed of a separately excited DC motor can be done using power converter circuit controlled by pulse width modulation. Today there are several types of power converters including buck-boost converter which is one type of DC regulator with the value of the output voltage magnitude can be set to either greater or less than the input voltage magnitude by adjusting the pulse width (duty cycle) of the PWM (Pulse Width Modulation). In this research Fuzzy Logic Controller (FLC) is used, it is a rule-based control system that converts the language control structure into an automatic control system. This research is done by determining the parameters of the buck-boost converter component and modeling the mathematical model of the separately excited DC motor circuit with buck-boost converter using state space averaging. Then determining the input and output membership functions, as well as the fuzzy rules of the fuzzy logic controller. Futhermore, an open loop (without controller) simulation is performed on MATLAB Simulink with a nominal load torque of 20,34 Nm. Then closed loop simulations are performed with a fuzzy logic controller, which consisted of testing with changes in reference speed and changes in load torque. In each test the duty cycle, the inductor current, the capacitor voltage of the first and second buck-boost converter, the field current and the armature current, as well as the rise time, settling time, recovery time, maximum overshoot, and steady state error of the motor speed will be observed. From the results obtained, the motor works accordance with the reference speed. The inrush current can be reduced by adjusting the armature voltage gradually through the second buck-boost converter. Rise time and settling time required by the motor with a fuzzy logic controller to achieve the reference is speed faster than without the controller. The motor can also maintain its speed when the load torque changes to 75% and 125% of its nominal load torque, has a relatively fast recovery time and small overshoot. Keywords— Fuzzy logic controller, buck-boost converter, separately excited DC motor.