📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 4 dokumenDESAIN DAN IMPLEMENTASI SISTEM KONTROL GENERATOR DAN ANALISIS SINKRONISASI UNTUK GENERATOR MESIN PEMBAKARAN INTERNAL
Tugas akhir ini membahas perancangan dan implementasi sistem sinkronisasi generator untuk mengendalikan bukaan katup throttle secara otomatis sehingga keluaran generator dapat mencapai tegangan 220 V dan frekuensi 50 Hz serta memenuhi persyaratan sinkronisasi dengan sumber listrik lain sesuai standar PLN dan ISO 8528. Sistem dirancang untuk mengukur parameter kelistrikan yang meliputi tegangan, frekuensi, dan beda fasa sebagai umpan balik dalam pengendalian generator. Berdasarkan hasil pengukuran tersebut, sistem menyesuaikan bukaan throttle untuk mempertahankan frekuensi pada nilai acuan maupun menyesuaikan beda fasa terhadap sumber listrik lain. Selain itu, sistem juga mengendalikan solid state relay (SSR) dan kontaktor sebagai mekanisme perpindahan sumber daya. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem pengukuran memiliki galat sebesar 1,23% untuk tegangan dan 0,16% untuk frekuensi. Sistem berhasil menghasilkan keluaran generator sebesar 220 V dan 50 Hz. Namun, pada steady-state, pengendalian frekuensi masih memiliki deviasi sekitar ±1 Hz sehingga sinkronisasi dengan sumber listrik lain belum dapat dilakukan secara andal. Fluktuasi frekuensi tersebut menyebabkan beda fasa terus berubah dan menghasilkan nilai simpangan baku tegangan, frekuensi, dan beda fasa yang masih relatif tinggi. Pada pengujian dengan beban 600 W, sistem memerlukan waktu sekitar 29 detik untuk mengembalikan frekuensi ke 50 Hz. Dari sisi proteksi, sistem telah mengimplementasikan proteksi overcurrent, overvoltage, dan overfrequency, sedangkan proteksi reverse power belum diterapkan karena sinkronisasi belum dapat direalisasikan secara stabil. Oleh karena itu, implementasi sistem pada penelitian ini difokuskan pada fungsi auto backup.
PERBANDINGAN PRESTASI UNTUK TIGA METODE PENYEIMBANGAN DINAMIK
Proses penyeimbangan rotor merupakan langkah penting dalam menjaga umur operasional mesin rotasi di berbagai sektor industri. Setiap rotor yang berputar memerlukan penyeimbangan untuk memastikan distribusi massa merata dan menghindari getaran berlebih. Ketakseimbangan pada rotor dapat meningkatkan risiko kerusakan serta memperpendek umur operasional mesin. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan membandingkan prestasi tiga metode penyeimbangan dinamik, yaitu Metode A (tanpa pemotongan sinyal), Metode B (dengan pemotongan sinyal), dan Metode C (Time Synchronous Averaging). Penelitian ini dilakukan pada perangkat uji rotor satu tingkat dan dua tingkat, masing-masing dengan satu dan dua bidang penyeimbangan. Pada tahap awal, dilakukan proses penyeimbangan pada rotor satu tingkat untuk mendapatkan kondisi referensi, sedangkan pada rotor dua tingkat dilakukan pengukuran getaran guna memperoleh spektrum sebagai dasar penentuan massa tak seimbang yang dipasang agar amplitudonya berbeda cukup jauh dari kondisi tersebut. Selanjutnya, pengujian pada rotor satu tingkat difokuskan untuk melihat pengaruh variasi massa tak seimbang terhadap prestasi penyeimbangan, sedangkan pada rotor dua tingkat difokuskan pada pengaruh ketakseimbangan rotor bawah terhadap prestasi penyeimbangan rotor atas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode dengan TSA menghasilkan prestasi penyeimbangan terbaik pada pengujian satu bidang penyeimbangan, baik pada rotor satu maupun dua tingkat. Pada pengujian dua bidang penyeimbangan, ketiga metode menunjukkan keunggulan masing-masing bergantung pada pengujian. Selain itu, metode tanpa pemotongan sinyal cenderung menghasilkan standar deviasi sudut fasa yang lebih besar dibandingkan metode dengan pemotongan sinyal.
PERANCANGAN SISTEM KONTROL RESILIENSI TERHADAP SERANGAN SIBER WAKTU TUNDA PADA SISTEM TIGA TANGKI DENGAN PENDEKATAN PID-LYAPUNOV-KRASOVSKII
Pada era Revolusi Industri 4.0, integrasi Cyber-Physical Sistems (CPS) telah menjadi paradigma utama dalam berbagai sektor industri. Namun, keterhubungan jaringan yang luas menimbulkan tantangan baru dalam aspek keamanan siber, di mana serangan siber berpotensi mengganggu stabilitas dan efisiensi operasional sistem industri. Salah satu bentuk serangan yang sering terjadi adalah serangan yang menyebabkan keterlambatan waktu (time delay) dalam proses industri, yang dapat berdampak signifikan terhadap kinerja sistem, termasuk pada sistem kontrol tiga tangki yang menjadi fokus penelitian ini. Untuk mengatasi kerentanan tersebut, penelitian ini mengusulkan perancangan sistem kontrol resiliensi terhadap serangan siber dengan memanfaatkan pendekatan PID-Lyapunov-Krasovskii. Pendekatan ini memungkinkan penyelesaian desain kontrol melalui formulasi dalam bentuk pertidaksamaan matriks linear (Linear Matrix Inequality, LMI). Metode ini dipilih karena kemampuannya yang telah terbukti dalam menganalisis dan menjamin kestabilan sistem dengan time delay yang tidak diketahui secara pasti, sehingga dapat meningkatkan resiliensi sistem terhadap gangguan dan serangan siber. Penggunaan kontrol PID dalam pendekatan ini bertujuan untuk memastikan ketercapaian nilai setpoint sistem secara efektif. Namun, dalam penerapannya, terdapat sejumlah parameter bebas yang harus ditentukan secara optimal. Oleh karena itu, penelitian ini juga mengusulkan penggunaan Genetic Algorithm untuk mengoptimalkan parameter-parameter tersebut guna memperoleh performa sistem yang terbaik. Hasil pengujian menunjukkan bahwa metode yang diusulkan mampu menjaga kestabilan sistem meskipun terjadi serangan siber berupa waktu tunda hingga 22 detik.
PERANCANGAN PENGONTROL SLIDING MODE DENGAN OPTIMASI MENGGUNAKAN METODE SGD DAN FPA UNTUK SISTEM GANTRY CRANE NONLINEAR BERBASIS LIDAR
Peningkatan aktivitas bongkar-muat di pelabuhan Indonesia terus berkembang pesat, seiring dengan pertumbuhan kebutuhan dan populasi. Data Badan Pusat Statistik (BPS) tahun 2024 menunjukkan bahwa volume bongkar-muat barang di lima pelabuhan utama Indonesia meningkat lebih dari 6 kali lipat dalam tiga dekade terakhir, dengan Pelabuhan Tanjung Priok menangani rata-rata 3.184,12 ton barang per jam. Untuk menghadapi tantangan ini, diperlukan teknologi bongkar-muat yang lebih efisien dan andal. Salah satu komponen kunci dalam proses ini adalah gantry crane, yang digunakan untuk memindahkan peti kontainer. Namun, sistem kontrol berbasis kamera dan pengontrol linear seperti PID pada penelitian lain masih memiliki keterbatasan, terutama dalam kondisi pencahayaan rendah dan ketika digunakan pada sistem nonlinear. Penelitian ini mengusulkan pengembangan sistem kontrol gantry crane nonlinear berbasis LiDAR menggunakan Sliding Mode Controller (SMC) dengan menerapkan metode Stochastic Gradient Descent (SGD) dan Flower Pollination Algorithm (FPA) untuk optimasi parameter model gantry crane nonlinear dan SMC. Sistem berbasis LiDAR dipilih karena tidak tergantung pada kondisi pencahayaan eksternal dan mampu mengukur variabel penting seperti panjang tali dan sudut ayun dengan akurasi tinggi. Sementara itu, SMC digunakan karena keandalannya dalam menangani sistem nonlinear dan under-actuated. LiDAR dan algoritma YOLO (You Only Look Once) diimplementasikan pada purwarupa gantry crane untuk mengukur panjang tali dan sudut ayun. Hasil pengukuran menunjukkan rata-rata nilai Mean Absolute Error (MAE), Mean Squared Error (MSE), dan Root Mean Squared Error (RMSE) untuk panjang tali masing-masing sebesar 0,00135 mm, 2,55 mm2, dan 1,52 mm. Untuk sudut ayun, nilai MAE rata-rata sebesar 0,453 derajat, MSE sebesar 0,262 derajat2, dan RMSE sebesar 0,508 derajat. Untuk estimasi parameter model gantry crane nonlinear menggunakan metode SGD dan FPA, diambil 18 dataset dari purwarupa gantry crane. Hasilnya, FPA memberikan parameter yang lebih baik dengan rata-rata fungsi biaya (cost function) sebesar 0,0895 dibandingkan dengan 0,1227 pada SGD. Pada simulasi 10 variasi skenario pengontrolan, parameter SMC hasil optimasi FPA juga unggul dengan nilai rata-rata fungsi biaya sebesar 1,3427 dibandingkan 2,7002 pada SGD. Selanjutnya, pengontrolan purwarupa gantry crane dengan SMC menggunakan parameter hasil optimasi FPA terbukti mampu mengontrol sistem gantry crane dengan andal dan efektif. Hal ini dibuktikan dengan performa yang stabil dalam kondisi terang maupun gelap, dengan nilai fungsi biaya rata-rata sebesar 6,2776 dalam kondisi terang dan 5,8249 dalam kondisi gelap. Sebagai perbandingan, performa SMC juga dibandingkan dengan pengontrol yang dirancang menggunakan strategi Physics-Informed Neural Network (PINN) dan PID. Hasil pengujian menunjukkan bahwa SMC memiliki performa terbaik dengan rata-rata fungsi biaya sebesar 9,0140, lebih baik daripada PINN (10,8572) dan PID (10,7205). Kata kunci: gantry crane, nonlinear, LiDAR, Sliding Mode Controller, Stochastic Gradient Descent, Flower Pollination Algorithm, You Only Look Once