PENGATURAN TEGANGAN KELUARAN BUCK-BOOST CONVERTER MENGGUNAKAN PENGENDALI SLIDING MODE - Khatijah Sofia Surya Putri Suharyanto; Unggul Wibawa; Lunde Ardhenta (Jurnal Mahasiswa TEUB, 2020)
Sel surya merupakan perangkat energi terbarukan yang prinsip kerjanya bergantung pada kondisi intensitas cahaya matahari. Kondisi tersebut mengakibatkan tegangan keluaran yang dihasilkan tidak stabil, sehingga diperlukan buck-boost converter. Buck-boost converter merupakan konverter DC yang memiliki karakteristik nonlinear serta tegangan keluaran dapat diatur untuk lebih besar maupun lebih kecil dari nilai tegangan masukannya dengan mengatur besar duty cycle dari PWM. Namun, tegangan keluaran dari konverter tersebut juga tidak stabil, sehingga diperlukan pengendali, yaitu pengendali sliding mode (SMC) dan PID ITAE. Hasil simulasi unjuk kerja dari kedua pengendali tersebut dibandingkan dengan melihat settling time tegangan keluaran untuk mencapai keadaan steady state. Penelitian ini dilakukan dengan menentukan parameter-parameter komponen buck-boost converter dan memodelkan bentuk state space averaging dari konverter, kemudian menentukan Ueq dan Un sebagai parameter pengendali sliding mode dan menentukan Kp, Ki, dan Kd sebagai parameter pengendali PID metode ITAE. Selanjutnya rangkaian tersebut disimulasikan dalam Simulink MATLAB dan hasil unjuk kerja dari buck-boost converter ketika open loop (tanpa pengendali) dan close loop (menggunakan pengendali sliding mode dan PID ITAE) dibandingkan dengan melihat settling time, osilasi, dan tegangan puncak. Kemudian dilanjutkan dengan pengujian ketika kondisi close loop yang terdiri dari 4 perubahan, yaitu perubahan tegangan masukan, beban, tegangan referensi, serta tegangan masukan dan beban secara bersamaan dari -25% hingga 100%. Dari penelitian ini, diperoleh hasil bahwa pengendali sliding mode memiliki settling time yang lebih lambat dibandingkan dengan pengendali PID ITAE, recovery time yang dibutuhkan oleh pengendali sliding mode lebih lambat dibandingkan PID ITAE, dan deviasi tegangan yang dihasilkan pengendali sliding mode lebih kecil daripada PID ITAE. Parameter pengendali sliding mode yang telah ditentukan cocok dengan perubahan-perubahan pada seluruh pengujian. Kata kunci— Buck-boost converter, pengendali sliding mode, PID ITAE. Abstract Solar cell is a renewable energy device whose working principle depends on the conditions of sunlight intensity. That condition involved unstable output voltage, so buck-boost converter is needed. Buck-boost converter is a DC converter whose nonlinear characteristic and the output voltage can be regulate to greater or smaller than the input voltage by adjusting the duty cycle of the PWM. However, the output voltage from that converter is also unstable, so a controller is needed there are sliding mode controller (SMC) and PID ITAE. The results of performance simulation from those two controllers are compared by looking at the settling time of the output voltage to reach steady state condition. This research is done by determining the parameters of the buck-boost converter component and modeling the state space averaging form of the converter then determine Ueq dan Un as parameter for SMC and determine Kp, Ki, dan Kd as PID controller parameters for the ITAE method. Furthermore, the circuit is simulated in MATLAB Simulink and the results of the performance of the buck-boost converter when open loop (without controller) and close loop (using sliding mode controller and PID ITAE) are compared with determine settling time, oscillation, and peak voltage.Then, continued with testing when closed loop condition which consists of 4 changes, there are change the input voltage, load, reference voltage, and input voltage and load simultaneously from -25% to 100%. From this research, the result shows that sliding mode controller has slower settling time than the ITAE PID controller, the recovery time required by the sliding mode controller is slower than the ITAE PID, and the voltage deviation generated by the sliding mode controller is smaller than the PID ITAE. The predetermined sliding mode parameter matches the changes in all tests. Keywords— Buck-boost converter, sliding mode controller, PID ITAE.