📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 3 dokumenIMPLEMENTASI KONTROL ROBUST PID PADA SISTEM TIGA TANGKI MENGGUNAKAN STANDAR IEC 61499
Sistem tiga tangki merupakan plant proses nonlinier yang saling berinteraksi dan rentan terhadap gangguan pengukuran sehingga menuntut pengontrol tangguh sekaligus arsitektur kontrol yang fleksibel. Untuk menjaga performa terhadap ketidakpastian model dan gangguan, diperlukan pengontrol yang robust, sementara tuntutan eksekusi yang reaktif, modular, dan tidak terikat pada satu pabrikan mendorong adopsi arsitektur berbasis kejadian (event-driven). Penelitian ini mengimplementasikan pengontrol robust PID (Proportional–Integral–Derivative) berbasis sintesis ????? dengan parameterisasi Linear Matrix Inequality (LMI) pada plant tiga tangki menggunakan arsitektur berbasis kejadian (event-driven) IEC 61499. Model nonlinier dilinierisasi di sekitar titik operasi, lalu pengontrol disintesis melalui kerangka dissipative integral backstepping dengan bobot masukan ???? dan batas redaman gangguan ???? ditala secara offline menggunakan Particle Swarm Optimization (PSO) sehingga diperoleh ???? = 0,022 dan ???? = 0,786. Penyelesaian LMI menghasilkan gain umpan balik keadaan yang dikonversi menjadi parameter PID (???????? = 1,0858, ???????? = 0,003688, ???????? = 57,6155). Pengontrol diimplementasikan sebagai Function Block event-driven yang dikemas dalam Composite Automation Type terintegrasi HMI pada edge controller Harmony BX1 di lingkungan Schneider EcoStruxure Automation Expert (EAE) dengan komunikasi Modbus TCP. Hasil simulasi menunjukkan respons mencapai setpoint tanpa galat tunak berarti dengan overshoot 1,43% dan sinyal kontrol halus tanpa saturasi (???? < 1, disipatif), sedangkan validasi pada plant fisik menunjukkan kesesuaian tinggi (???????????? ? 85,15%, ????² = 0,978). Ketahanan diuji terhadap dua kondisi, yaitu gangguan pengukuran sinusoidal dan pulsa periodik (???? = 0,5 ????????, ???? = 0,01 ????????) pada setpoint 30 cm didapatkan level tetap stabil dengan galat tunak mendekati nol dan gangguan teredam kurang dari separuh amplitudo aslinya (rasio 0,4517 untuk sinus dan 0,4767 untuk pulsa). Kedua, pergeseran titik operasi ke setpoint 35 cm dan 25 cm didapatkan pengontrol tetap mencapai setpoint dengan galat tunak tak signifikan dan kesesuaian simulasi–plant tetap tinggi (???????????? 84,06% ???????????? 79,29%; ????² = 0,9746 ???????????? 0,9571). Seluruh respons tetap dalam batas kestabilan disipatif (? < 1), membuktikan transformasi algoritma ke FB IEC 61499 tidak menurunkan performansi kestabilan dan pengontrol tangguh terhadap gangguan pengukuran maupun perubahan titik operasi.
PERANCANGAN PENGONTROL ROBAS MODEL PREDICTIVE CONTROL (MPC) UNTUK MEMPERTAHANKAN KESEIMBANGAN DAYA DAN KESTABILAN JARINGAN PADA LAPISAN KONTROL SEKUNDER SISTEM MIKROGRID ARUS SEARAH
Sistem manajemen energi merupakan salah satu topik penelitian yang belakangan ini sedang mengalami peningkatan popularitas. Hal ini dikarenakan pemanfaatan Renewable Energy Source (RES) juga sedang digencarkan untuk mencapai solusi energi yang berkelanjutan. Mikrogrid atau microgrid (MG) merupakan salah satu ide manajemen energi yang brilian karena kemampuannya yang dapat mengintegrasikan sumber energi terbarukan, penyimpanan energi, serta beban secara optimal. Namun, terdapat beberapa tantangan dalam merancang sebuah sistem MG, salah satunya adalah bagaimana cara untuk memastikan daya yang mengalir pada mikrogrid ini stabil dan berkualitas. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk merancang algoritma pengontrol Robas Model Predictive Control (MPC) yang dapat mempertahankan keseimbangan daya dan kestabilan jaringan pada sistem MG arus searah atau direct current (DC) dalam kondisi adanya ketidakpastian. Perancangan pengontrol dimulai dengan membuat model dinamik dari sistem MG DC yang disusun berdasarkan prinsip keseimbangan energi (atau daya). Model tersebut kemudian dibentuk menjadi persamaan ruang keadaan yang dapat dipahami oleh MPC. Kemudian, agar dapat beralih ke Robas MPC, pendekatan Robust Counterpart (RC) digunakan, yang mengadopsi prinsip kasus terburuk. Pendekatan ini membuat masalah optimisasi ketidakpastian menjadi deterministik. Algoritma Robas MPC ini kemudian digunakan pada lapisan kontrol sekunder, yang dapat mengatur aliran daya MG DC. Seluruh proses perancangan dan validasi dilakukan menggunakan perangkat lunak MATLAB. Pengontrol Robas MPC kemudian dibandingkan dengan MPC Klasik pada beberapa skenario uji. Hasil simulasi menunjukkan bahwa Robas MPC dapat mempertahankan keseimbangan daya dan kestabilan jaringan pada kondisi adanya ketidakpastian, sedangkan MPC Klasik gagal melakukan hal tersebut. Selain itu, algoritma Robas MPC yang dirancang memiliki waktu naik 28,82 detik, waktu tunak 68,41 detik, overshoot 0,63%, dan kesalahan tunak 8,94×10^(-6) kWh, yang merupakan hasil yang baik untuk lapisan kontrol sekunder. Jika dibandingkan dengan MPC Klasik, penggunaan Robas MPC juga dapat mengurangi nilai kesalahan penjejakan dan tunak, serta memiliki nilai overshoot yang 57,43% lebih kecil.
PERANCANGAN PENGONTROL PID ROBAS UNTUK MENGATASI KETIDAKPASTIAN WAKTU TUNDA PADA SISTEM TIGA TANGKI
Integrasi sistem kontrol dengan jaringan komunikasi digital pada otomasi industri modern seperti Programmable Logic Controller (PLC) dan Distributed Control System (DCS) memunculkan suatu tantangan, salah satunya berupa ketidakpastian waktu tunda yang dapat membuat transmisi data terlambat. Keterlambatan transmisi data ini dapat menurunkan performa dan bahkan menyebabkan ketidakstabilan pada sistem kontrol konvensional yang menggunakan pengontrol Proportional-Integral-Derivative (PID), terutama pada sistem yang saling berinteraksi. Penelitian ini bertujuan merancang sebuah pengontrol PID robas untuk model sistem tiga tangki dengan ketidakpastian waktu tunda. Metodologi penelitian dimulai dengan melakukan linierisasi model non-linier sistem tiga tangki di sekitar titik operasinya. Ketidakpastian waktu tunda, yang dipilih berada dalam rentang 2 hingga 4 detik, dimodelkan sebagai ketidakpastian multiplikatif. Proses ini melibatkan penggunaan aproksimasi Padé untuk merepresentasikan waktu tunda. Sintesis pengontrol dilakukan menggunakan metode H_? Loop-Shaping untuk menghasilkan sebuah pengontrol H_? orde rendah yang kemudian diaproksimasi menjadi struktur PID yang praktis. Hasil perancangan menunjukkan bahwa pengontrol PID yang diusulkan memberikan respon transien untuk mencapai titik acuan 0,44 meter dengan waktu settling sekitar 172,4 detik. Validasi akhir melalui analisis kestabilan robas menggunakan Structured Singular Value membuktikan bahwa sistem kalang tertutup tetap stabil untuk seluruh rentang ketidakpastian. Analisis ini menghasilkan nilai puncak batas atas SSV (?_u) sebesar 0,3011, yang secara signifikan berada di bawah batas kestabilan (?=1). Hasil ini setara dengan margin stabilitas sebesar 3,321, yang berarti pengontrol dapat menoleransi hingga 332,1% dari ketidakpastian yang dimodelkan, sehingga kriteria kestabilan robas terpenuhi.