Laporan Praktikum
Laboratorium Laboratorium Sistem Kendali Diskrit JOB 11 KENDALI PROPORTIONAL PADA RPM MOTOR
Disusun oleh: Heru Puji Raharjo
3.32.15.2.08
Muhammad Kevin Mubarok
3.32.15.2.12
Wisnu Giri Kencono
3.32.15.2.22
Yulia Inkha Lestari
3.32.15.2.23
Yusa Aditiatama
3.32.15.2.24
KELAS EK-3C Dosen: Bambang Supriyo, BSEE, M.Eng.Sc. Tanggal Praktikum: 16 Mei 2018 Tanggal Pengumpulan: 30 Mei 2018
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI SEMARANG 2018
Foto
Nama
NIM
Heru Puji Raharjo
3.32.15.2.08
Muhammad Kevin Mubarok
3.32.15.2.12
Wisnu Giri Kencono
3.32.15.2.22
Yulia Inkha Lestari
3.32.15.2.23
Yusa Aditiatama Aditiatama
3.32.15.2.24
BIODATA Proyek - 11 KENDALI PROPORTIONAL PADA RPM MOTOR 1.
Tujuan Tujuan dari percobaan ini, praktikan dapat: 1. Mengetahui cara kerja dari kendali proporsional pada rpm motor. 2. Mampu merancang rangkaian kendali proporsional pada rpm motor. 3. Mampu membuat program arduino untuk menjalankan percobaan. 4. Mengetahui pengaruh SP (Set Point ), KP (Konstanta Proportional) dan RPM max terhadap Vg max dan waktu.
2.
Dasar Teori 2.1 Kendali Proportional Pada pengendali jenis P (proporsional) ini terdapat hubungan yang sebanding
atau proporsional antara keluaran terhadap kesalahan, secara lebih sederhana dapat dikatakan bahwa keluaran pengendali proportional merupakan perkalian antara konstanta proportional dengan masukannya, yaitu :
Gambar 1 Blok Diagram Untuk Pengendali Proporsional Kontroller ini juga lebih dikenal sebagai gain / penguatan . Pertambahan harga Kp akan menaikkan
penguatan sistem sehingga dapat digunakan untuk
memperbesar kecepatan tanggapan dan mengurangi ess atau error steady state (penyimpangan dalam keadaan mantap). Pemakaian alat kendali tipe proporsional ini sering tidak memuaskan karena penambahan Kp selain akan membuat sistem lebih sensitif tetapi juga cenderung mengakibatkan ketidakstabilan . Disamping itu penambahan harga Kp terbatas dan ti dak cukup untuk mencapai tanggapan sampai suatu harga yang diinginkan. Kenyataannya dalam mengatur harga Kp terdapat keadaan-keadaan yang bertentangan. Di
satu pihak diinginkan mengurangi ess sebanyak mungkin tetapi hal ini akan mengakibatkan osilasi bagi tanggapan yang berarti memperlama “setting time” sedangkan dipihak lain tanggapan terhadap setiap perubahan masukan harus terjadi secepat mungkin tetapi dengan lonjakan dan osilasi sekecil mungkin. Tanggapan yang cepat memang dapat diperoleh dengan memperbesar Kp tetapi hal ini juga akan mengakibatkan ketidakstabilan sistem. Pengendali proportional memiliki 2 para meter yaitu : pita peoportional (band proportional ) dan konstanta proportional. Daerah kerja efektif kontroller dicerminkan oleh pita proportional , sedangkan konstanta proportional menunjukkan nilai faktor penguatan terhadap sinyal keslahan, Kp. Hubungan antara pita proportional (PB) dengan konstanta proportional (KP) ditunjukkan sbb : PB = (1 / KP ) X 100%
Gambar berikut ini merupakan grafik hubungan antara PB, keluaran kontroller dan kesalahan yang merupakan masukan kontroller. Ketika konstanta proportional semakin tinggi , pita proportional menunjukkan penurunan yang semakin kecil, sehingga lingkup kerja yang dikuatkan akan semakin sempit.
Ciri – ciri kontroller proportional harus diperhatikan ketika kontroller tersebut diterapkan pada suatu system.
Gambar Respon Sistem sebelum diberi Kp dan setelah diberi Kp
Sebelum
Gambar 3 Respon Sistem sebelum diberi Kp
Sesudah
Gambar 4 Respon Sistem sesudah diberi Kp 2.2 Mosfet MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) adalah sebuah
perangkat semionduktor yang secara luas di gunakan sebagai switch dan sebagai penguat sinyal pada perangkat elektronik. MOSFET adalah inti dari sebuah IC ( integrated Circuit ) yang di desain dan di fabrikasi dengan single chip karena ukurannya yang sangat kecil. MOSFET memiliki empat gerbang terminal antara lain adalah Source (S), Gate (G), Drain (D) dan Body(B). MOSFET bekerja secara elektonik memvariasikan sepanjang jalur pembawa muatan ( electron atau hole ). Muatan listrik masuk melalui Saluran pada
Source dan keluar melalui Drain. Lebar Saluran di kendalikan oleh tegangan pada electrode yang di sebut dengan Gate atau gerbang yang terletak antara Source dan Drain. ini terisolasi dari saluran di dekat lapisan oksida logam yang sangat tipis. Kapasitas MOS pada komponen ini adalah bagian Utama nya. Mosfet memiliki dua mode, mode pertama adalah depletion mode dan Enhancement Mode. Depletion Mode:
Ketika tidak ada tegangan pada Gate maka kondusi channel berada pada kondisi maksimum. Karena tegangan pada gerbang positif atau negative konduksi pada channel menurun.
Gambar 5 depletion mode
Enhancement Mode
Ketika tidak ada tegangan pada Gate, MOSFET tidak akan bersifat konduksi. Tegangan yang meningkat pada Gate, maka sifat konduksi pada Channel semakin lebih baik.
Gambar 6 Enhancement Mode Cara Kerja MOSFET Tujuan dari MOSFET adalah mengontrol Tegangan dan Arus melalui antara Source dan Drain. Komponen ini hampir seluruh nya sebagai switch. Kerja MOSFET bergantung pada kapasitas MOS. Kapasitas MOS adalah bagian utama dari MOSFET. Permukaan semikonduktor pada lapisan oksida di bawah yang terletak di antara terminal sumber dan saluran pembuangan. Hal ini dapat dibalik dari tipe-p ke n-type dengan menerapkan tegangan gerbang positif atau negatif masing-masing. Ketika kita menerapkan tegangan gerbang positif, lubang yang ada di bawah lapisan oksida dengan gaya dan beban yang menjijikkan didorong ke bawah dengan substrat. Daerah penipisan dihuni oleh muatan negatif terikat yang terkait dengan atom akseptor. Elektron mencapai saluran terbentuk. Tegangan positif juga menarik elektron dari sumber n dan mengalirkan daerah ke saluran. Sekarang, jika voltase diterapkan antara saluran pembuangan dan sumber, arus mengalir bebas antara sumber dan saluran pembuangan dan tegangan gerbang mengendalikan elektron di saluran. Alih-alih tegangan positif jika kita menerapkan tegangan negatif, saluran lubang akan terbentuk di bawah lapisan oksida.
Gambar 7 diagram blok MOSFET N-Channel MOSFET,
Struktur N-Channel Mosfet atau disebut dengan NMOS terdiri dari subtract tipe P dengan daerah Source dan Drain deberi Difusi N+. Diantara daerah Source dan Drain terdapat sebuah celah sempit dari subtract P yang di sebut dengan channel yang di tutupi oleh isolator yang terbuat dari Si02
Gambar 8 N-channel MOSFET P-Channel MOSFET,
P-Channel MOSFET memiliki wilayah P-Channel diantara Source dan Drain. Dia memiliki empat terminal seperti Gate, Drain, Source dan Body. Struktur Transistor PMOS terdiri atas tipe-n dengan daerah Source dan Drain diberi difusi P+.
Gambar 9 P-channel MOSFET
Aplikasi Rangkaian MOSF E T Rangkaian MOSFET pengendali Kecepatan MOTOR Mosfet pada umumnya di gunakan untuk driver pengendali kecepatan motor. dengan input PWM pada Gate maka akan mengontrol tegangan yang lewat melalui Source ke Drain. Besar kecil nya tegangan yang di lalui source dan Drain ini ditentukan besar kecil nya nilai PWM yang di input di Gate. Lebih Jelas nya lihat gambar rangkaian di bawah ini
Gambar 10 Rangkaian MOSFET pengendali Kecepatan MOTOR Untuk aplikasi pengontrolan kecepatan motor dengan menggunakan MOSFET dan Arduino dan ATmega bisa kita lihat di artikel selanjutnya.
Rangkaian MOSFET Sebagai Switch Karena MOSFET juga bisa bekerja selayaknya Transistor, maka MOSFET juga bisa diguanakan sebagai switch. Pada MOSFET N-Channel, ketika ada tegangan pada Gate, maka tegangan dari Source akan mengalir ke Drain. begitu juga sebalik nya. Ketika tidak ada Tegangan pada Gate maka tegangan dari source tidak akan mengalir. Untuk Rangkaian nya bisa dilihat pada gambar rangkaian di bawah ini.
Gambar 11 Rangkaian MOSFET Sebagai Switch 2.3 Motor DC Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah
pada kumparan medan untuk diubah menjadi energy gerak mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor ar us searah, sebagaimana
namanya,
menggunakan
arus
langsung
yang
tidak
langsung/direct-unidirectional. Motor DC memiliki 3 bagian atau komponen utama untuk dapat berputar sebagai berikut. Bagian Atau Komponen Utama Motor DC
Kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetic energy membesar melintasi ruang terbuka diantara kutub- kutub dari utara keselatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. Current Elektromagnet atau Dinamo. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor
DC yang kecil, dynamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur:
Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dynamo akan meningkatkan kecepatan Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.
2.4 Generator DC Generator DC merupakan sebuah perangkat mesin listrik dinamis yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Generator DC menghasilkan arus DC / arus searah. Generator DC dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan dari rangkaian
belitan magnet atau penguat eksitasinyaterhadap jangkar (anker), jenis generator DC yaitu: 1. Generator penguat terpisah 2. Generator shunt 3. Generator kompon 1. Konstruksi Generator DC Pada umumnya generator DC dibuat dengan menggunakan magnet permanent dengan 4-kutub rotor, regulator tegangan digital, proteksi terhadap beban lebih, starter eksitasi, penyearah, bearing dan rumah generator atau casis, serta bagian rotor. Gambar 1 menunjukkan gambar potongan melintang konstruksi generator DC.
Gambar 12 Konstruksi Generator DC Generator DC terdiri dua bagian, yaitu stator, yaitu bagian mesin DC yang diam, dan bagian rotor, yaitu bagian mesin DC yang berputar. Bagian stator terdiri dari: rangka motor, belitan stator, sikat arang, bearing dan terminal box. Sedangkan bagian rotor terdiri dari: komutator, belitan rotor, kipas rotor dan poros rotor. Bagian yang harus menjadi perhatian untuk perawatan secara rutin adalah sikat arang yang akan memendek dan harus diganti secara periodic/berkala. Komutator harus dibersihkan dari kotoran sisa sikat arang yang menempel dan serbuk arang. 2. Prinsip kerja Generator DC Pembangkitan tegangan induksi oleh sebuah generator diperoleh melalui dua cara: • dengan menggunakan cincin-seret, menghasilkan tegangan induksi bolak balik. • dengan menggunakan komutator, menghasilkan tegangan DC.
Gambar 13 Pembangkitan Tegangan Induksi.
Jika rotor diputar dalam pengaruh medan magnet, maka akan terjadi perpotongan medan magnet oleh lilitan kawat pada rotor. Halini akan menimbulkan tegangan induksi. Tegangan induksi terbesar terjadi saat rotor menempati posisi seperti Gambar 7(a) dan(c). Pada posisi ini terjadi perpotongan medan magnet secara maksimum oleh penghantar. Sedangkan posisi jangkar pada Gambar 7(b), akan menghasilkan tegangan induksi nol. Hal ini karena tidak adanya perpotongan medan magnet dengan penghantar pada jangkar atau rotor. Daerah medan ini disebut daerah netral.
Gambar 14 Tegangan Rotor yang dihasilkan melalui cincin-seret dan komutator. Jika ujung belitan rotor dihubungkan dengan slip-ring berupa dua cincin (disebut juga dengan cincin seret), seperti ditunjukkan Gambar 8 (1), maka dihasilkan listrik AC (arus bolak-balik) berbentuk sinusoidal. Bila ujung belitan rotor dihubungkan dengan komutator satu cincin Gambar 8 (2) dengan dua belahan, maka dihasilkan listrik DCdengan dua gelombang positip. •Rotor dari generator DC akan menghasilkan tegangan induksi bolak-balik. Sebuah komutator berfungsi sebagai penyearah teganganAC. •Besarnya tegangan yang dihasilkan oleh sebuah generator DC, sebanding dengan Banyaknya putaran dan besarnya arus eksitasi (arus penguat medan). 3.Jangkar Generaor DC Jangkar adalah tempat lilitan pada rotor yang berbentuk silinder beralur. Belitan tersebut merupakan tempat terbentuknya tegangan induksi. Pada umumnya jangkar terbuat dari bahan yang kuat mempun yai sifat feromagnetik dengan permiabilitas yang cukup besar.
Permiabilitas yang besar diperlukan agar lilitan jangkar terletak pada derah yang induksi magnetnya besar, sehingga tegangan induksi yang ditimbulkan juga besar. Belitan jangkar terdiri dari beberapa kumparan yang dipasang didalam alur jangkar. Tiap-tiap kumparan terdiri dari lilitan kawat atau lilitan batang. Fluks magnet yang ditimbulkan oleh kutub-kutub utama dari sebuah generator saat tanpa beban disebut Fluks Medan Utama. Fluks ini memotong lilitan jangkar sehingga timbul tegangan induksi.
Gambar 15 Medan Eksitasi Generator DC Bila generator dibebani maka pada penghantar jangkar timbul arus jangkar. Arus jangkar ini menyebabkan timbulnya fluks pada penghantar jangkar tersebut dan biasa disebut FIuks Medan Jangkar . Seperti ditunjukkan pada gambar, generator dengan komutator dan lilitan kompensasinya. Kini dalam rangkaian generator DC memiliki tiga lilitan magnet, yaitu: • lilitan magnet utama • lilitan magnet bantu (interpole) • lilitan magnet kompensasi.
2.5 Arduino Uno Arduino Uno adalah papan mikrokontroler berbasis ATmega328. Arduino Uno memiliki 14 digital pin input/output, dimana 6 pin digunakan sebagai output PWM, 6 pin input analog, 16 MHz resonator keramik, koneksi USB, jack catu daya eksternal, header ICSP, dan tombol reset. Ini semua berisi hal-hal yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler; sederhana saja, hanya dengan menghubungkannya ke komputer dengan kabel USB atau sumber tegangan dengan adaptor AC-DC dan atau baterai untuk memulai menggunakan papan arduino. Arduino Uno berbeda dari semua papan Uno sebelumnya yang sudah tidak menggunakan chip driver FTDI USB-to-serial. Sekarang, Arduino Uno menggunakan fitur Atmega16U2 (Atmega8U2 sampai dengan versi R2) yang diprogram sebagai konverter USB-to-serial. Arduino Uno Revisi 2 memiliki resistor pulling untuk 8U2 dari jalur HWB ke ground, sehingga lebih mudah untuk dimasukkan ke dalam mode DFU. Arduino Uno Revisi 3 memiliki fitur-fitur baru berikut:
pinout: ditambahkan pin SDA dan SCL yang dekat dengan pin AREF dan dua pin baru lainnya yang ditempatkan dekat dengan pin RESET, sedangkan IOREF digunakan sebagai perisai untuk beradaptasi dengan tegangan yang tersedia pada papan. Kedepannya, perisai akan dibuat kompatibel dengan dua jenis papan yang menggunakan AVR yang beroperasi pada tegangan 5V dan dengan Arduino Due yang beroperasi pada tegangan 3.3V. Sedangkan 2 pin tidak terhubung, yang disediakan untuk tujuan masa depan.
Sirkuit RESET handal.
Atmega 16U2 menggantikan 8U2.
“Uno” berarti satu yang diambil dari bahasa Italia dan penggunaan nama ini untuk menandai peluncuran Arduino 1.0. Uno dan versi 1.0 akan menjadi versi referensi Arduino, yang akan terus berkembang. Uno adalah yang terbaru dalam serangkaian papan USB Arduino, dan digunakan sebagai model referensi untuk platform Arduino.
Gambar 16 Bentuk Arduino UNO R3
Spesifikasi Mikrokontroler
ATmega328
Tegangan Operasi
5 Volt
Input Voltage (disarankan)
7 - 12 Volt
Input Voltage (batas akhir)
6 - 20 Volt
Digital I/O Pin
14 (6 pin sebagai output PWM)
Analog Input Pin
6
Arus DC per pin I/O
40 Ma
Arus DC untuk pin 3.3V
50 Ma
Flash Memory
32 KB (ATmega328) 0,5 KB untuk bootloader
SRAM
2 KB (ATmega328)
EEPROM
1 KB (ATmega328)
Clock Speed
3
Alat dan Bahan 1. Modul motor dan generator 2. Project Board 3. Multimeter 4. Arduino Uno 5. Driver FET 6. Resistor 10K 7. Kabel jumper 8. Power Supply 9. Kapasitor 4700uf 10. Kapasitor 100uf 11. Oscilloskop
16 Hz
:1buah :1buah :1buah :1buah :1buah :2buah :secukupnya :2buah :1buah :1buah :1buah
4
Langkah Kerja 4.2 Gambar Skematik Rangkaian
Gambar 17 Gambar Skematik Rangkaian Percobaan
Gambar 18 Rangkaian Kendali P pada RPM Motor 4.3 Cara Kerja Rangkaian Rangkaian kendali rpm motor ini menggunakan set point tertentu, dan konstanta proportional untuk mengontrol tegangan generator. Ketika tegangan kurang dari setpoint , maka tegangan generator akan on menuju set point , dan ketika tegangan mencapai set point maka tegangan generator akan mengurangi laju dengan mengubah nilai pulse width modulation (PWM) yang keluar pada pin PWM arduino sampai tegangan generator off . Saat tegangan turun dibawah set point tegangan generator akan kembali menyala dengan mengatur nilai PWM yang keluar yang dikendalikan dengan perhitungan pengkalian nilai error dengan konstanta proportional. 4.4 Langkah-langkah Percobaan
1. Siapkan Alat dan Bahan. 2. Buat rangkaian seperti pada gambar skematik rangkaian percobaan. 3. Buat program pada Arduino IDE untuk menjalankan percobaan kendali proportional pada rpm motor . 4. Masukkan aliran sumber tegangan DC. 5. Upload program. 6. Lihat hasil Time, Vsp, rpm dan nilai Op pada serial monitor. Lalu amati bentuk grafik yang dihasilkan. 7. Kemudian ganti nilai KP pada set point pertama sebanyak 3 kali untuk menghasilkan bentuk grafik yang terbaik. 8. Ulangi langkah ke-7 untuk set point ke-2 dan ke-3. 9. Buat grafik perbandingan untuk ketiga nilai KP pada tiap nilai set point. 4.5 Hasil Percobaan 1. Diagram Alir
2. Program
#include int des, t; float sp, kp,kd, vg, vi, rpm, e, rpmmax, vgmax, opd, op,od, de ,e0; void setup() { pinMode(A0, INPUT); pinMode(3, OUTPUT); sp = 1000; t = 0; e0 = 0; rpmmax = 5635.0; vgmax = 10.7; kp = 0.1; kd = 18; Timer1.initialize(100000); Timer1.attachInterrupt(Utama); Serial.begin(9600); } void loop() { if (t > 2001) { noInterrupts(); analogWrite(3,LOW); } } void Utama() { des = analogRead(A0); vi = des * 5.0 / 1023.0; vg = 2.0 * vi; rpm = vg * (rpmmax / vgmax); e = sp - rpm; de = e-e0; e0=e; op = kp * e; od = kd* de; opd = op + od; if (opd > 255) { opd = 255; } else if (opd < 0)
{ opd = 0; } analogWrite(3, opd); Serial.print(t); Serial.print(" \t"); Serial.print(sp); Serial.print(" \t"); Serial.print(rpm); Serial.print(" \t"); Serial.print(opd); Serial.println(" \t"); t=t+1; }
3. Tabel Hasil Percobaan Tabel 1 Data Percobaan Untuk Vsp= 1000 F = 1,112 kHz ; RPM max = 5635 Vg(RPM = KP 0.782)
Vg(RPM = KP 0.069)
T
Vsp
Vg(RPM KP = 0.067)
0
1000
30.89
18.77
0
1
1000
72.07
93.83
56.3
2
1000
247.1
328.39
239.26
3
1000
463.32
586.42
455.06
4
1000
633.2
778.76
628.64
5
1000
731.01
858.52
727.16
6
1000
741.31
835.06
741.23
7
1000
679.53
727.16
680.25
8
1000
566.27
600.49
572.34
9
1000
468.46
497.28
473.83
10
1000
396.39
412.84
389.38
---
---
1001
1000
447.87
530.12
450.37
1002
1000
458.17
530.12
445.68
1003
1000
458.17
539.51
445.68
1004
1000
458.17
539.51
450.37
1005
1000
447.87
534.81
455.06
1006
1000
442.72
544.2
459.75
1007
1000
442.72
544.2
459.75
1008
1000
442.72
539.51
459.75
1009
1000
442.72
530.12
455.06
1010
1000
442.72
534.81
455.06
---
---
1991
1000
468.46
544.2
450.37
1992
1000
473.61
544.2
450.37
1993
1000
468.46
534.81
455.06
1994
1000
463.32
530.12
455.06
1995
1000
447.87
530.12
450.37
1996
1000
442.72
534.81
450.37
1997
1000
437.58
539.51
450.37
1998
1000
432.43
534.81
450.37
1999
1000
432.43
544.2
459.75
2000
1000
442.72
548.89
455.06
Tabel 2 Data Percobaan Untuk Vsp= 3000 F = 1,112 kHz ; RPM max = 5635 Vg(RPM KP = 0.089)
Vsp
0
3000
169.88
190.47
92.66
1
3000
499.35
525.09
303.73
2
3000
1209.77
1214.92
782.49
3
3000
1837.82
1837.82
1261.25
4
3000
2301.13
2306.28
1647.34
5
3000
2579.12
2584.27
1925.33
6
3000
2676.93
2692.38
2095.22
7
3000
2625.46
2656.34
2156.99
8
3000
2465.87
2517.35
2141.55
9
3000
2270.25
2352.61
2090.07
10
3000
2095.22
2213.62
2012.85
---
---
1001
3000
2120.96
2249.66
1879
1002
3000
2120.96
2244.51
1884.15
1003
3000
2120.96
2239.36
1873.85
1004
3000
2115.81
2244.51
1879
1005
3000
2115.81
2249.66
1879
1006
3000
2115.81
2249.66
1879
1007
3000
2120.96
2239.36
1894.45
1008
3000
2126.1
2218.77
1889.3
1009
3000
2131.25
2193.03
1879
1010
3000
2126.1
2177.58
1884.15
---
---
1991
3000
2131.25
2249.66
1873.85
1992
3000
2136.4
2239.36
1873.85
1993
3000
2136.4
2244.51
1873.85
1994
3000
2136.4
2249.66
1879
1995
3000
2136.4
2244.51
1873.85
---
Vg(RPM = KP 0.09)
Vg(RPM = KP 0.05)
T
---
---
---
---
---
1996
3000
2131.25
2244.51
1879
1997
3000
2136.4
2244.51
1879
1998
3000
2136.4
2249.66
1879
1999
3000
2131.25
2244.51
1889.3
2000
3000
2131.25
2244.51
1884.15
Tabel 3 Data Percobaan Untuk Vsp= 4000 F = 1,112 kHz ; RPM max = 5635 Vg(RPM KP = 0.1)
Vg(RPM = KP 0.2)
Vg(RPM = KP 0.05)
T
Vsp
0
4000
221.36
576.57
144.14
1
4000
561.13
1343.62
447.87
2
4000
1312.73
2074.62
1060.48
3
4000
2033.44
2702.67
1631.9
4
4000
2620.31
3227.77
2100.36
5
4000
3032.14
3608.71
2445.28
6
4000
3294.69
3814.63
2671.79
7
4000
3402.8
3840.37
2790.19
8
4000
3397.65
3716.82
2826.23
9
4000
3315.28
3521.2
2805.63
10
4000
3196.88
576.57
2738.71
---
---
1001
4000
3114.51
3495.46
2558.53
1002
4000
3119.66
3495.46
2563.68
1003
4000
3114.51
3495.46
2553.38
1004
4000
3114.51
3490.31
2558.53
1005
4000
3114.51
3500.61
2558.53
1006
4000
3114.51
3505.76
2553.38
1007
4000
3114.51
3495.46
2558.53
1008
4000
3114.51
3500.61
2553.38
1009
4000
3109.36
3500.61
2558.53
1010
4000
3109.36
3500.61
2553.38
---
---
1991
4000
3114.51
3510.9
2548.24
1992
4000
3109.36
3516.05
2548.24
1993
4000
3114.51
3510.9
2543.09
1994
4000
3109.36
3500.61
2548.24
1995
4000
3114.51
3495.46
2543.09
1996
4000
3119.66
3495.46
2543.09
1997
4000
3114.51
3495.46
2548.24
1998
4000
3114.51
3495.46
2548.24
1999
4000
3109.36
3500.61
2543.09
---
---
---
---
---
---
2000
4000
3109.36
3500.61
2543.09
4. Gambar Hasil Percobaan A. Gambar pada OSILOSKOP
B. GRAFIK Pada Vsp=1000
Grafik SP = 1000 1000 800 600 400 200 0 1 5 9 3 7 1 5 9 3 7 1 5 9 3 7 1 5 9 3 7 1 5 9 3 8 6 5 3 2 0 8 7 5 4 2 0 9 7 6 4 2 1 9 8 6 4 3 1 2 3 4 5 5 6 7 8 9 0 0 1 2 3 4 5 5 6 7 8 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
RPM kp 0.067
RPM kp 0.782
RPM kp 0.069
Gambar 19 Grafik Untuk Vsp=1000
Pada Vsp=3000
Grafik SP = 3000 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1 9 7 5 3 1 9 7 5 3 1 9 7 5 3 1 9 7 5 3 1 9 7 8 7 6 5 4 2 1 0 9 8 6 5 4 3 2 0 9 8 7 6 4 3 1 2 3 4 5 6 7 7 8 9 0 1 2 3 4 4 5 6 7 8 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
RPM kp=0.089
RPM kp= 0.895
RPM kp=0.05
Gambar 20 Grafik Untuk Vsp=3000 Pada Vsp=4000
Grafik SP = 4000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1 5 9 3 7 1 5 9 3 7 1 5 9 3 7 1 5 9 3 7 1 5 9 3 8 6 5 3 2 0 8 7 5 4 2 0 9 7 6 4 2 1 9 8 6 4 3 1 2 3 4 5 5 6 7 8 9 0 0 1 2 3 4 5 5 6 7 8 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
RPM kp= 0.1
RPM kp=0.2
RPM kp=0.05
Gambar 21 Grafik Untuk Vsp=4000 4.6 Pembahasan Berdasarkan hasil yang diperoleh, grafik menunjukkan kendali proportional pada rpm motor mengakibatkan terjadinya kenaikan yang cukup tinggi (overshoot) saat sistem mencapai set point pertama kali. Hal ini disebabkan karena pemberian konstanta proportional yang cukup besar. Kemudian disisi lain pemberian KP yang besar juga bertujuan untuk mengurangi Steady State Error sebanyak mungkin, tetapi hal ini akan mengakibatkan osilasi bagi tanggapan yang berarti memperlama “setting time” sedangkan dipihak lain tanggapan terhadap setiap perubahan masukan harus terjadi secepat mungkin tetapi dengan lonjakan dan osilasi sekecil mungkin. Tanggapan yang cepat memang dapat diperoleh dengan memperbesar Kp tetapi hal ini juga akan mengakibatkan ketidakstabilan sistem.
4.7 Kesimpulan Dari percobaan yang telah dilaksanakan dapat diambil kesimpulan bahwa: 1. Motor akan bekerja saat tegangan lebih besar dari 1,5V. 2. Generator memiliki tegangan maksimal 10.7 terukur melalui multimeter. 3. Kp berlaku sebagai Gain (penguat) saja tanpa memberikan efek dinamik kepada kinerja kontroler. Penggunaan kontrol P memiliki berbagai keterbatasan karena sifat kontrol yang tidak dinamik ini. Walaupun demikian dalam aplikasi-aplikasi dasar yang sederhana kontrol P ini cukup mampu untuk memperbaiki respon transien khususnya rise time dan settling time. 4. Semakin besar set point maka pemberian KP lebih besar juga. 5. Pemberian KP yang terlalu besar akan berakibat menurunkan respon transien pada sistem kendali. 6. Pengaruh kendali proportional pada sistem yaitu menambah atau mengurangi kestabilan, memperbaiki respon transien khususnya pengesetan waktu, dan mengurangi steady state error . 7. Arduino hanya dapat disambungkan pada tegangan 0-5 Volt. 8. Persamaan Vg dan Rpm asumsi linier.
DAFTAR PUSTAKA http://elektronika-dasar.web.id/teori-motor-dc-dan-jenis-jenis-motor-dc/ http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2009/01/generator-dc.html http://www.wikikomponen.com/pengertian-fungsi-cara-kerja-dan-hal-berkaitandengan-arduino/ https://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_kendali http://labkontrol.blogspot.co.id/2012/09/controller-p-pengendali-proportional.html https://mikroavr.com/pengertian-mosfet-dan-manfaat-nya/
