Download - Proposal TA Metolit
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
1/23
Ketena alistrikan
PERANCANGAN PEMBANGKIT TEGANGAN TINGGI DC UNTUK
POWDER COATING SECARA ELEKTROSTATIK
Proposal Tugas Akhir
Oleh
!ogapragi"aksa#a SS
$%&'&%%$%(&&)%
*URUSAN TEKNIK ELEKTRO
+AKULTAS TEKNIK
UNI,ERSITAS DIPONEGORO SEMARANG
$&%-
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
2/23
Proposal Tugas Akhir
PERANCANGAN PEMBANGKIT TEGANGAN TINGGI DC UNTUK
POWDER COATING SECARA ELEKTROSTATIK
Yang diajukan oleh
Yogapragiwaksana SS
21060112130041
Kepada
Jurusan Teknik lektro
!akultas Teknik
"ni#ersitas $iponegoro
Telah disetujui oleh
Pe%&i%&ing '
('P)
Tanggal* ++++++++++++++++++++
Pe%&i%&ing ''
('P
Tanggal* ++++++++++++++++++++
,engetahui-
Koordinator Tugas Akhir
('P
Tanggal* ++++++++++++++++++
ABSTRAK
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
3/23
Teknik atau cara pengecatan biasanya menggunakan cat basah atau wetpaint untuk
melakukan pengecatan. Pada pengecatan menggunakan cat basah atau wetpaint banyakmengalami masalah, antara lain masalah lingkungan, pengeringan cat, dan kualitas cat.Untuk mengatasi masalah pengecatan menggunakan cat basah atau wetpaint dengan
pemanfaatan teknologi yang tepat dalam mengatasi masalah tersebut. Pemanfaatanteknologi yang tepat dengan memanfaatkan peristiwa elektrostatis. Peristiwaelektrostatis dapat terbentuk dengan menerapkan tegangan tinggi (+) pada powder spray
gun dan tegangan tinggi (-) pada ob ek. !amun peralatan pembangkit tegangan tinggi yang ada sekarang masih dalam system yang besar, susah dalam penggunaannya, mahaldan tidak portabel sehingga kurang efisien digunakan untuk aplikasi praktis dalammembangkitkan tegangan tinggi.
Untuk mengatasi masalah ini, dikembangkan metode pengecatan yang menggunakanbubuk atau powder yang kemudian hari kita kenal sebagai metode pengecatan powdercoating. "engan dikembangkannya metode pengecatan dengan menggunakan powderini, maka didapatkan hasil pengecatan yang auh lebih kuat dan tahan lama serta sangatmenghemat proses produksi. Pada tugas akhir ini dibuat pembangkit tegangan tinggi "# menggunakan trafo flyback dengan piranti pensaklaran menggunakan mosfet yang
pemicuannya di atur oleh $# %&%', dan regulator tegangan menggunakan "# "#con erter tipe buck con erter dengan piranti pensaklaran menggunakan mosfet yang
pemicuannya diatur oleh $# U#* %*.
asil pengu ian menun ukkan peralatan tegangan tinggi menghasilkan tegangan tinggikeluaran berbentuk impuls ber ariasi tegangan puncaknya antara & olt sampai % kilo
olt dengan frekuensi ,/* kilo ert0 sampai ,'%1 kilo ert0. 2erat serbuk cat yangmenempel pada ob ek sebanding dengan tegangan tinggi yang diterapkan, semakin besar tegangan tinggi yang diterapkan maka serbuk cat yang menempel pada ob ek semakinbanyak. Presentase kenaikan serbuk cat yang menempel menggunakan tegangan tinggi
sebesar 3 4.
Kata kunci 5 pembangkit tegangan tinggi "#, "# "# con erter, trafo flyback, powder
coating
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
4/23
1) *u.ul * P .A(/A( A( P , A( K'T T A( A( T'( ' $/ "(T"K P $ . / AT'( S /A.A KT. STAT'K
$/ Ko#se#0rasi Keil1ua# Ketenagalistrikan
(/ La0ar Belaka#g Masalah
$ala% kehidupan sehari 5 hari kita %engenal teknik atau ara penge atan)
iasan7a kita %enggunakan at &asah atau wetpaint untuk %elakukan penge atan)
Pada penge atan %enggunakan at &asah atau wetpaint &an7ak %engala%i
%asalah- antara lain %asalah lingkungan- pengeringan at- kualitas at)
"ntuk %engatasi %asalah terse&ut pada era 1890:an telah dite%ukan teknologi
penge atan 7ang %enggunakan &u&uk atau powder 7ang ke%udian hari kita kenal
se&agai teknologi powder coating ) $engan dite%ukann7a teknologi penge atan
dengan %enggunakan powder ini- %aka didapatkan hasil penge atan 7ang jauh
le&ih kuat dan tahan la%a serta sangat %enghe%at proses produksi) Powder
coating akan &ekerja %aksi%al pada tegangan tinggi sehingga di&utuhkan suplai
khusus 7ang akan digunakan untuk %en7uplai proses powder coating - 7aitu
&erupa pe%&angkit tegangan tinggi) Pe%&angkit tegangan tinggi terdiri atas
pe%&angkit tegangan tinggi A/- pe%&angkit tegangan tinggi $/- dan pe%&angkit
tegangan tinggi i%puls) Sedangkan 7ang akan digunakan untuk penelitian adalah
pe%&angkit tegangan tinggi $/)
Suplai tegangan pada peralatan powder coating %e%erlukan tegangan sa%pai
dengan 14 k;- sedangkan su%&er listrik diru%ah han7a 220 ;) oleh karena itu
diperlukan suatu alat 7ang &isa %enghasilkan tegangan sa%pai 14 k; untuk
disuplai pada powder coating terse&ut) ,elalui proses ini- tegangan tinggi $/
dililitkan pada spray gun dan tegangan tinggi $/ disa%&ungkan ke &ojek)
Tegangan tinggi $/ 7ang dililitkan ke powder spray gun akan %engionisasi
powder 7ang ada di powder tank. $ala% powder tank akan ter&entuk proses
polaritas ionisasi 7ang akan %angu&ah powder %enjadi ion positi? ) Sehingga-
proses penge atan dengan tegangan tinggi $/ akan le&ih %udah dan le&ih tahan
la%a)
leh karena itu- tugas akhir ini diusulkan judul peran angan pe%&angkit tegangan
tinggi $/ untuk proses powder coating se ara elektrostatis)
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
5/23
)/ Ba0asa# MasalahPada Tugas Akhir ini- pe%&ahasan di&atasi pada &atasan:&atasan
&erikut ini *1) Pe%&angkitan tegangan tinggi $/ %enggunakan rangkaian flyback
transformer.2) Pada proses powder coating han7a sa%pai penge etan tidak sa%pai
pe%anasan at)3) Penga%atan 7ang akan diteliti adalah tegangan terhadap ju%lah ser&uk
7ang %ene%pel pada ser&uk )4) Pengatur tegangan atu da7a %enggunakan $/ chopper tipe buck )9) Penelitian 7ang dilakukan &erskala la&oratoriu%)
-/ Tu2ua# Pe#eli0ia#
1) ,e%&uat suatu alat pe%&angkit tegangan tinggi $/ dengan %enggunakan
tra?o flyback %erk $STA. 194 5 064P)
2) ,engaplikasikan alat terse&ut untuk penge atan dengan siste% penge etan
ser&uk < powder coating > dengan ara elektrostatis)
3) ,e%&ahas e?ek penggunaan tegangan tinggi $/ untuk powder coating
se&agai ?ungsi &esarn7a tegangan)
4) ,e%&andingkan e?ek penggunaan tegangan tinggi $/ dan tanpa tegangan
tinggi $/ pada proses powder coating )
'/ Ka2ia# Pus0aka
'/%/ Ka2ia# 3asil Pe#eli0ia# Ter.ahulu
e&erapa studi untuk pengontrolan siste% . telah dilakukan seperti
P'$ ontroller@4 @9 @6 - !uBB7 ogi /ontroller@C @D - dan Adapti#e ontroller
pada . #al#e@8 @10 ) Yang Eiaolong@4 %engaplikasikasikan kontrol P'$ pada
siste% . gasoline engine) Siste% ini dapat &ekerja dengan &aik tetapi %asih
%engala%i non linieritas pada per?or%ansi %esin) ijetunge@C %enggunakan
?uBB7 logi ontrol untuk %engatur &ukaan katup Fhaust as .e ir ulation dan
;aria&le eo%etri Tur&o harger) Gan7a saja ?okus penelitian pada pengendalian
per?or%ansi %esin dan tidak %elihat pada aspek lingkungan)
'/$ La#.asa# Teori
'/$/% Mesin Diesel
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
6/23
,esin diesel %erupakan salah satu jenis %esin pe%&akaran dala% atau
'nternal /o%&ustion ngine) ahan &akar din7alakan %enggunakan gas &ersuhu
tinggi 7ang diko%presi &ahan &akar solar diinjeksikan
ke dala% ruang &akar) $engan suhu dan tekanan udara dala% cylinder 7ang ukup
tinggi %aka partikel:partikel &ahan &akar akan %en7ala dengan sendirin7a
sehingga terjadi proses pe%&akaran) Agar &ahan &akar solar dapat ter&akar
sendiri- %aka diperlukan rasio ko%presi 7ang tinggi @21) edakan tertutup 7ang
dihasilkan %en7e&a&kan gas dala% ruang pe%&akaran %enge%&ang dengan
epat- %endorong piston ke &awah dan %enghasilkan tenaga linier) atang
penghu&ung %en7alurkan gerakan ini ke crankshaft dan oleh
crankshaft tenaga linierakan diu&ah %enjadi tenaga putar) Tenaga putar pada
ujung poros crankshaft di%an?aatkan untuk &er&agai keperluan- %isaln7a
%e%utar poros roda kendaraan)
Pada%esin diesel tidak diperlukan siste% pengapian seperti haln7a pada
%esin &ensin- na%un dala% %esin diesel diperlukan siste% injeksi &ahan &akar
&erupapo%pa injeksi < in ection pump > dan penga&ut serta perlengkapan
&antu lain) ahan &akar 7ang dise%protkan harus %e%pun7ai si?at dapat ter&akar
sendiri < self ignitied >) a%&ar 6)1 %erupakan ga%&ar pena%pang cylinder %esin
diesel)
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
7/23
a%&ar 6)1 Pena%pang cylinder %esin diesel @21)
a%&ar 1 %e%perlihatkan cylinder pada %esin diesel) Pen7usun uta%a cylinder
adalah saluran %asuk udara- &ahan &akar- dan gas &uang serta piston dan
crankshaft. Selain itu- untuk %eningkatkan ke%a%puan %esin diesel- u%u%n7adita%&ahkan ko%ponen turbocharger atau supercharger untuk %e%per&an7ak
#olu%e udara 7ang %asuk ruang &akar karena udara 7ang %asuk ruang &akar
didorong oleh tur&in pada turbocharger atau supercharger )Pada intake manifold
juga dita%&ahkan intercooler untuk %endinginkan udara 7ang akan %asuk ruang
&akar) "dara 7ang panas #olu%en7a akan %enge%&ang- &egitu juga se&alikn7a-
%aka proses pendinginan &ertujuan agar udara dala% ruang &akar le&ih &an7ak)
'/$/( Gas Bua#g Mesi# Diesel
Proses pe%&akaran %esin diesel se ara se%purna dengan %enggunakan
oksigen %urni dapat dituliskan se&agai persa%aan @D)
C n H 2 n+2 +3 n+1
2O 2 = nC O 2 +(n+1 ) H 2 O+ panas
Akan tetapi- pada ken7ataann7a terdapat hasil sisa pe%&akaran &erupa gas 7ang
tidak diinginkan 7aitu ( 2 - 2 - / 2 - G2 - serta
http://id.wikipedia.org/wiki/Turbochargerhttp://id.wikipedia.org/wiki/Superchargerhttp://id.wikipedia.org/wiki/Superchargerhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Intercooler&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Intercooler&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Intercooler&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Intercooler&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Superchargerhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Intercooler&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Intercooler&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Turbocharger
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
8/23
polutan se&esar 0-008H @D) Polutan pada %esin diesel terdiri dari ar&on
%onoksida - nitrogen oksida - hidrokar&on - serta particulate
matter ) Pe%&akaran tidak se%purna ini terjadi karena apiter&entuk pada
per%ukaan dinding ruang pe%&akaran 7ang dingin)Proses pe%&akaran %esin diesel %enghasilkan ( dan ( 2 pada ruang
pe%&akaran) a&ungan keduan7a dise&ut ( F- tetapi han7a ( 2 7ang dianggap
polutan &er&aha7a)Pada peru&ahan catalytic ( 2 dihasilkan dari ( ) $i udara
( akan teroksidasi %enjadi ( 2) ( 2 sangat &er&aha7a karena dapat
%engaki&atkan iritasi pada selaput lendir- %en7e&a&kan sesak pada penderita
as%a- dan dapat %eni%&ulkan hujan asa% @D),ekanis%e pe%&entukan ( F 7ang uta%a adalah ?or%ula thermal ( )
Se ara spesi?ik reaksi dasar 7ang terjadi dapat dilihat pada persa%aan - -
- dan @D)O 2 = 2. O N 2 +O= NO+ N O 2+ N = NO+O OH + N = NO+ H
Ato% oksigen ter&entuk pada suhu di atas 2200 K @D
- ke%udian &ereaksi dengan ( 2 sehingga %enghasilkan ( dan () ( ke%udian &ereaksi dengan 2
%e%&entuk ( dan ) Ke%udian siklus pe%&entukan terulang ke%&ali) Pada
kondisi ka7a &ahan &akar %aka terjadi reaksi persa%aan @D)OH + N = NO+ H
Pada %esin- ( 2 dihasilkan dari ( 7ang direaksikan dengan G 2 dan radikal
G) Persa%aan reaksin7a dapat dilihat pada persa%aan @D) NO+ H O2= N O2+OH
Konsentrasi ( F pada %esin diesel dipengaruhi oleh &esarn7a air to fuel
ratio ) Konsentrasi ( F se%akin tinggi seiring dengan penurunan I) ( Fdihasilkan
pada proses pe%&akaran 7ang %en apai suhu 2900! @D) Suhu pe%&akaran dapat
di&atasi dengan %endinginkan udara dan gas &uang 7ang digunakan ke%&ali
< 67haust gas recirculation >- disa%ping %e%perla%&at injeksi dan pe%&akaran)
67haust 8as 9ecirculation %enurunkan supply oksigen sehingga pe%&entukan
( F ikut turun)
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
9/23
'/$/) Sis0e1 E4haus0 Gas Re5ir5ula0io#
67haust 8as 9ecirculation < .> pada internal compression engine
didesain untuk %engurangi kandungan (itrogen ksida 7ang dihasilkan
pada proses pe%&akaran) . %engurangi kadar ( F dengan %engalirkan
ke%&ali seju%lah gas &uang ke saluran %asuk ruangan pe%&akaran < intake
manifold > sehingga ter a%pur &ersa%a udara luar dan kadar oksigen dapat
diturunkan) Penggunaan gas &uang ini %enurunkan te%peratur dan tekanan pada
ruang pe%&akaran sehingga %engurangi kadar ( F 7ang dihasilkan).eaksi ki%ia pe%&akaran se&elu% %enggunakan .ditunjukkan pada
persa%aan @8
)C H y O z+n (O 2 +ξ N 2 )→aCO 2 +b H 2 O+cC 3 H 3 y+dNO +e H 2 +f O2+gCO +h N 2
Setelah digunakan . %aka persa%aan reaksi ki%ia 7ang terjadi adalah
persa%aan @8)
CH y
O z+n
(O
2+ξ N
2 )+ EGR
100 (a CO
2+b H
2O+cC
3 H
3 y+dNO +e H
2+f O
2+gCO +h N
2 )⟶ a CO
2+b
'/$/- Pri#sip Ker2a EGR
: Siste% 67haust 8as 9ecirculation < .> &ekerja dengan %e%an?aatkan
ke%&ali gas &uang %esin diesel dala% proses pe%&akaran) as &uang 7ang
%erupakan sisa hasil proses pe%&akaran pada %esin diesel dikeluarkan %elaluisaluran pe%&uangan uta%a < e7haust manifold >) as &uang ini se&agian
dikeluarkan dan se&agian lagi akan disirkulasikan ke%&ali untuk di a%pur dengan
udara pada saluran %asuk udara &e&as < intake manifold) ) a%&ar 2 %enunjukkan
prinsip kerja dari siste% .)
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
10/23
a%&ar 6)2 Kon?igurasi . @C)
Proses resirkulasi gas &uang diatur %enggunakan al e 7ang dikontrol
%enggunakan . #ontrol Unit < /">) Proses pengontrolan didasarkan pada
rasio . 7ang terukur- sehingga diharapkan kandungan oksigen udara 7ang akan
digunakan pada proses pe%&akaran dapat %enurun) Turunn7a kadar oksigen ini
nantin7a akan %e%pengaruhi suhu ruang pe%&akaran sehingga kandungan ( F
pada gas &uang turun)
Pada peran angan kontrol 7ang telah dilakukan nilai rasio . dikon#ersi
%enjadi kadar ( F terukur) Gasil akhir pengontrolan diharapkan agar kadar ( F
pada gas &uang kendaraan dapat %e%enuhi aturan untuk mesin diesel )
'/$/' Pengendali PID
Pengendali P'$ adalah suatu siste% pengendali 7ang %erupakan
ga&ungan antara pengendali proporsional- integral- dan deri#ati?) $ala% waktukontin7u- sin7al keluaran pengendali P'$ dapat diru%uskan se&agai &erikut)
++= ∫ dt
t deT dt t e
T t e ; t u
d
t
i P
><><
1><
0
atau
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
11/23
dt
t de ; dt t e ; t e ; t u
d
t
i P
><><
0
++= ∫
$engan-
>
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
12/23
a%&ar 6)3 $iagra% &lok pengendali P'$)
.ealisasi kontrol P'$ digital akan dite%ukan dala% siste% &er&asis%ikroprosesor) Siste% kontrol P'$ digital &ekerja dala% &asis:&asis waktu
diskret- sehingga persa%aan %ate%atis diskret diperlukan untuk aplikasi kontrol
P'$ ke dala% siste% %ikroprosesor) $ari persa%aan - khusus untuk output
suku kontrol proporsional karena &entuk persa%aan7a statis- #ersi diskretn7a
dapat diperoleh langsung tanpa %enggunakan pendekatan apapun seperti pada
persa%aan )
U (k )= Kp . e (k )
erdasarkan persa%aan terlihat &ahwa output kontrol proporsional untuk
waktu uplik tertentu pada dasarn7a han7a tergantung pada error saat pen uplikan
itu juga)
Suku output kontrol integral dan output kontrol di?erensial keduan7a
%e%iliki persa%aan dina%is- %aka #ersi diskretn7a han7a dapat diperoleh dengan
%enggunakan pendekatan nu%erik) Salah satu pendekatan 7ang digunakan padakedua persa%aan terse&ut adalah %etode nu%erik rectangular %undur &erikut)
Pendekatan untuk persa%aan integrator adalah
u (t )= KpTi ∫0
t
e(t )dt ≈u (k )= KpTi ∑i= 0
k
e (i )Tc
atau dapat ditulis
u (k )= KpTcTi ∑i= 0
k
e (i)= KpTcTi
[e (0 )+e (1 )+e (2 )+ +e (k − 1 )+e (k )]
erdasarkan persa%aan na%pak &ahwa output integrator pada
uplikan ke: k selain tergantung pada error saat itu juga tergantung pada error
terdahulu) Apa&ila persa%aan dii%ple%entasikan langsung dala% progra%-
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
13/23
siste% kontrol akan %e%&utuhkan %e%ori 7ang tidak ter&atas untuk %en7i%pan
nilai error terdahulu terse&ut) $engan de%ikian- agar output kontrol integral dapat
dihitung se ara e?isien- i%ple%entasin7a dala% progra% harus direalisasikan
se ara rekursi?)
Ko%putasi rekursi? %e%&utuhkan pengetahuan nilai sin7al output suku
integral pada pen uplikan se&elu%n7a )
u (k − 1 )= KpTcTi ∑i= 0
k − 1
e (i )= KpTcTi
[e (0 )+e (1 )+e (2 )+ +e (k − 1 )]
$engan %ensu&situsikan persa%aan kedala% persa%aan sekarang
output integrator dapat diru%uskan seperti pada persa%aan )
u (k )= u (k − 1 )+ KpTcTi
e(k )
erdasarkan persa%aan terlihat &ahwa output integrator pada waktu uplik
ke: k sekarang dapat dihitung &erdasarkan error saat itu dita%&ah dengan sin7al
output integrator waktu uplik se&elu%n7a)
.ealisasi diskrit kontrol di?erensial &erdasarkan pendekatan %etode
backward difference - output pada waktu uplik ke: k dapat dihitung &erdasarkan
selisih error saat itu dengan error uplikan se&elu%n7a )
u (k )= KpTd e (k )− e (k − 1 )Tc
$engan %enga u persa%aan P'$ ideal #ersi diskret 7ang di tana% dala%
siste% digital akan %e%iliki &entuk seperti na%pak pada persa%aan )
U (k )= Up (k )+Ui (k )+Ud (k )
$engan-
Up (k )= Kp . e (k )
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
14/23
Ui (k )= Ui (k − 1 )+ KpTcTi
e(k )
Ud (k )= KpTd e (k )− e (k −1
)Tc
'/$/6 +u778 Co#0rol
Kontrol ?uBB7 %erupakan salah satu kontrol erdas 7ang saat ini sedang
popular digunakan &aik dala% dunia industr7 atau pun riset dari seju%lah
%ahasiswa) !uBB7 7ang digunakan adalah ?uBB7 set untuk %erepresentasikan
%e%&ership ?un tion dala% se%esta pe%&i araan) Se%esta pe%&i araan adalahte%pat di%ana ?uBB7 #aria&el di dapatkan)
'/$/6/% Se2arah +u778
!uBB7 dapat dise&ut juga sa%ar- ka&ur- ataupun tidak jelas) !uBB7 set
perta%a kali diperkenalkan oleh Pro?) ot?i adeh- 1869 )Gi%punan sa%ar atau ?uBB7 %erupakan hi%punan tanpa &atas 7ang
jelas-&erke&alikan dengan hi%punan klasik 7ang %e%iliki &atasan tegas)
$ala%hi%punan ?uBB7- &atas antara Langgota hi%punanM dan L&ukan
anggotahi%punanM adalah &ertahap dan peru&ahan perlahan di&entuk dengan
?ungsikeanggotaan 7ang %e%&erikan ?leksi&ilitas dala% %e%odelkan ekspresi
linguistic 7ang &iasa digunakan- se&agai ontoh Lairn7a dinginM atau
Lsuhu udaradinginM) Pada logika ?uBB7- suatu hal dapat %asuk ke le&ih dari satu
kategori 7ang%ana %e%iliki tingkat derajat keanggotaan tertentu) $engan kata
lain- suatu halakan %e%iliki &e&erapa para%eter 7ang harus diikutkan dala%
penga%&ilankeputusan) a%&ar 4 %enunjukkan ontoh logika tegas dan logika
?uBB7)
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
15/23
a%&ar 6)4 Per&andingan logika tegas dan logika ?uBB7)
'/$/6/$ S0ruk0ur Dasar Pe#ge#.ali Logika +u778
Struktur dasar pengendali logika ?uBB7 terdiri dari 4 ko%ponen
uta%a7aitu @4 *
1) "nit ?uBi?ikasi < fu00ification unit >)
2) asis pengetahuan < knowledge base >)
3) ogika penga%&ilan keputusan < decision making >)
4) "nit de?uBBi?ikasi < defu00ification unit >)
Kee%pat ko%ponen uta%a akan &ekerja sa%a untuk %enentukan keluaran
?uBB7) a%&ar 9 %e%perlihatkan ko%ponen:ko%ponen uta%a pengendali
logika?uBB7 &erupa struktur dasar)
a%&ar 6)9 Struktur dasar logika ?uBB7
+u77i9ikasi
!uBBi?ikasi pada dasarn7a &er?ungsi untuk %engu&ah %asukan
7ang&erupa data tegas < crisp > %enjadi nilai linguistik pada
se%estape%&i araantertentu) Se ara si%&olis ?uBBi?ikasi dapat
ditunjukkanpersa%aan )
! = fuzzifie" ( ! 0)
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
16/23
Keterangan dari persa%aan diketahui F 0adalah %asukan n7ata < crisp >
7ang &erasal dari siste% ?isis- Fadalah hi%punan ?uBB7- dan fu00ifier
%en7atakanoperasi ?uBBi?ikasi) !ungsi ?uBBi?ikasi antara lain untuk
%engukurnilai #aria&el %asukan- %elakukan pe%etaan &erskala- dan
%eru%uskan?ungsi ?uBBi?ikasi 7ang %eru&ah data %asukan ke dala% nilai
linguistik 7angsesuai)
Basis Pe#ge0ahua#
asis pengetahuan terdiri dari &asis data < data base > dan &asis
aturan) asis data terdiri dari data:data 7ang &erhu&ungan
denganse%esta pe%&i araan dan ?ungsi keanggotaan hi%punan ?uBB7
%asukan sertakeluaran- sedangkan &asis aturan %erupakan ku%pulan aturan:
aturan ontrol7ang &iasan7a din7atakan dala% &entuk Ljika 5 %akaM )Aturan:
aturanterse&ut disusun untuk %enghu&ungkan antara hi%punan
%asukan dan hi%punan keluaran < conse)
Logika Pe#ga1:ila# Kepu0usa#
ogika penga%&ilan keputusan %e%pun7ai ke%a%puan%ensi%ulasikan
ara penga%&ilan keputusan oleh %anusia tentu saja&erdasarkan konsep ?uBB7
dan %e%&erikan kesi%pulan %engenai tindakanakhir 7ang akan dilakukan)
Saat &asis data dan &asis aturan siste% telahdisusun- %aka &asis pengetahuan
terse&ut digunakan untuk %en7usun logikapenga%&ilan keputusan) e&erapa
hal 7ang &erhu&ungan erat dengan%elakukan penga%&ilan keputusan ?uBB7
adalah * de?inisi i%plikasi ?uBB7< fu00y implication >- operator ko%posisi- pengertiankata penghu&ung LdanM- LatauM- dan
LjugaM- serta %ekanis%e penarikankesi%pulan < inference mechanism >)
De9u77i9ikasi
$e?uBBi?ikasi &er?ungsi %engu&ah keluaran ?uBB7 %enjadi
sin7alkeluaran tegas)Gal ini dise&a&kan karena pada aplikasin7a keluaran
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
17/23
7angdi&utuhkan oleh peralatan tetap %erupakan keluaran tegas) Se ara
si%&olis-de?uBBi?ikasi dapat din7atakan pada persa%aan
z#= defuzzifie" ( z)
Keterangan dari persa%aan diketahui B 0adalah &ilangan crisp
7ang%erupakan &ilangan n7ata proses de?uBBi?ikasi- Badalah &ilangan ?uBB7
dan defu00ifier %en7atakan operasi de?uBBi?ikasi) Ada &e&erapa
strategide?uBBi?ikasi 7ang dapat digunakan pada kendali ?uBB7- diantaran7a
se&agai&erikut *
1) ,etode %aksi%u%
Keluaran tegas dengan %etode %aksi%u% adalah titik di%ana distri&usi
ke%ungkinan aksi kontrol ?uBB7 %en apai nilai %aksi%u%),etode
%aksi%u% ditunjukkan pada persa%aan )
z0 = z|$a! z∈ % &0 ( z)
2) ,etode rata:rata %aksi%u% < =ean of =a7imum , ,>
Keluaran tegas 7ang diperoleh adalah rata:rata se%ua aksi kontrol
?uBB77ang %e%pun7ai ?ungsi keanggotaan %aksi%u%)"ntuk se%esta
pe%&i araan diskrit- %etode rata:rata %aksi%u% ditunjukkan pada
persa%aan )
z0= ∑ '= 1
( ) '(
Keterangan dari persa%aan diketahui w jadalah nilai aksi kendali ?uBB7
dengan ?ungsi keanggotaan %aksi%u% dan ladalah ju%lah aksi kontrol
?uBB7)
3) ,etode titik &erat < #enter of :rea / A>
Keluaran tegas 7ang diperoleh adalah titik &erat dari distri&usike%ungkinan
aksi kendali ?uBB7)Jika se%esta pe%&i araan ?uBB7 adalahdiskrit- %etode
titik &erat ditunjukkan pada persa%aan )
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
18/23
% 0 =∑ '= 1
n
& z () '). ) '
∑ '= 1
n
& z() ' )
Keterangan dari persa%aan diketahui w jadalah nilai seluruh
aksikendali ?uBB7 dan adalah ju%lah le#el kuantisasi keluaran)
'/$/; S0ruk0ur Au0o Tu#i#g PID Me#ggu#aka# +u778 Logi5
Struktur auto tuning P'$ %enggunakan &entuk paralel dengan fu00y logic
se&agai dasar tuning para%eter P'$) a%&ar 6)6 %enunjukkan diagra% &lok
struktur auto tuning P'$ %enggunakan fu00y logic)
a%&ar 6)6 Struktur auto tuning P'$ %enggunakan fu00y logic.
Pada auto tuning P'$ %enggunakan fu00y logic- ada &e&erapa aturan fu00y
dan para%eter kontroler 7ang harus ditentukan terle&ih dahulu) $ala% hal ini-
nilai Kp dan Kd diasu%sikan %e%iliki rentang @Kp%in- Kp%aF dan @Kd%in-
Kd%aF ) (ilai Kp dan Kd ditentukan dengan rentang 0:1 &erdasarkan
trans?or%asi linier persa%aan dan @8)
K * p=( K p− K p.$in )/( K p+$a! − K p .$in ) K d +$a! − K d +$in
K * d=( K d− K d+$in)/¿ >
Para%eter P'$ didasarkan pada error dan peru&ahan error
, e (k ) ) (ilai integral time constant diperoleh dari deri ati e time constant
sesuai persa%aan @C)T i= - T d
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
19/23
(ilai gain integral dapat diperoleh &erdasarkan persa%aan )
K i= K p- T d
= K p2 /(- K d)
Para%eter KpN- KdN- dan - akan dijelaskan &erdasarkan &entuk aturan fu00y
7ang di&uat &erdasarkan persa%aan )
if e(k )is i∧ , e (k )is / i +then K * pis C i + K * d is 0 i +∧- = - i i= 1,2, +$.
'/$/< Karak0eris0ik Respo# Sis0e1
.espon transient siste% kontrol praktis sering %enunjukkan osilasi
tereda% se&elu% %en apai keadaan tunak) $ala% %enentukan karakteristik
respon transient siste% kontrol terhadap %asukan tangga satuan- dapat di ari
para%eter &erikut *
1) aktu tunda < time delay >-t d @10
aktu tunda adalah waktu 7ang diperlukan respon untuk %en apai
setengah harga akhir 7ang perta%a kali)2) aktu naik -t r @10
aktu naik adalah waktu 7ang diperlukan respon untuk naik dari 10Hsa%pai 80H- 9H sa%pai89H- atau 0 sa%pai100H dari harga akhirn7a) Kriteria
7ang dipilih &erdasarkan pada desai pengontrolan 7ang diinginkan) Se%akin ke il
nilai waktu naik- %aka se%akin &aik pula respon transient.3) aktu pun ak < peak time >-t p @10
aktu pun ak adalah waktu 7ang diperlukan respon untuk %en apai
pun ak lewatan perta%a kali)Se%akin ke il nilai waktu pun ak- %aka se%akin
&aik pula respon transient )
4) Persen lewatan %aksi%u% < ma7imum o ershoot >- = p@10
ewatan %aksi%u% adalah harga pun ak %aksi%u% dari kur#a respon
7ang diukur dari setting point )Se%akin ke il persen lewatan %aksi%u%- %aka
se%akin &aik pula respon transien)9) aktu penetapan < settling time >- ts@10
aktu penetapan adalah waktu 7ang diperlukan kur#a respon untuk
%en apai dan %enetap dala% daerah disekitar harga akhir )
Pada tugas akhir ini digunakan kriteria 2H)Pada a%&ar 6)C %e%perlihatkan para%eter:para%eter 7ang %enunjukkan
karakteristik respon transient)
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
20/23
a%&ar 6)C ra?ik respon siste% @10)Kesta&ilan kur#a respon dari se&uah siste% kontrol ditentukan oleh
ko%ponen steady state kur#a terse&ut) Pada &idang kontrol- respon steady state
diharapkan sedekat %ungkin dengan re?erensi)$ala% %enentukan karakteristik
respon steady state dari se&uah siste% adalah dengan steady state error
)>teady state error %erupakan selisih antara keluarandengan re?erensidi%ulai
dari t 0 hingga t O) >teady state error suatu siste% dengan %asukan tanggasatuan sa%a dengan integral dari error siste% terse&ut- sehingga dapat dituliskan
se&agai persa%aan @10)
e ss= ∫0
1
|e (t )|dt
a%&ar 6)D %enunjukkan integral dari error pada suatu kur#a respon siste%)
a%&ar 6)D $ntegral area error @10)
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
21/23
6/ Me0o.e Pe#eli0ia#
e&erapa %etode penelitian 7ang digunakan dala% tugas akhir ini
adalah se&agai &erikut*
1) Kajian Pustaka
,etode ini dilakukan dengan %e%pelajari &uku:&uku a uan- %akalah
%akalah- serta doku%entasi dari 'nternet 7ang %endukung pen7usunan
Tugas Akhir ini)
2) Peran angan Progra%Pada tahapan ini %elakukan perhitungan dari ru%us:ru%us persa%aan
diatas) ,etode kendali 7ang akan digunakan adalah %etode kontrol
Autotuning !uBB7 P'$)
3) AnalisisPada tahap ini %elakukan analisis terhadap hasil penelitian 7ang telah
dilaksanakan)
4) Pen7usunan aporanGasil penelitian dan analisis dituangkan dala% &entuk laporan tugas akhir)
;/ *a."al Pe#eli0ia#
Ta&el 1) Jadwal peren anaan pe%&uatan tugas akhir
(o Kegiatan ulan
1
ulan
2
ulan
3
ulan
4
ulan
9
ulan
6
OUTPU
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
22/23
1 .e#iew
iteratur
2 Pendahuluan
3 a& ''
4 a& '''
9 A ';
6 A ;
-
8/18/2019 Proposal TA Metolit
23/23
DA+TAR PUSTAKA
@1 Ala%s7ah- $)()- "esain >istem ;ontrol 9asio Perbandingan Udara dan 2ahan 2akar (:?9) Pada =esin % @angkah dengan =etode Penalaan P$" 2erbasis @ogika ?u00y - Tugas Akhir Teknik lektro- "ni#ersitas $iponegoro-Se%arang- 2013)
@2 !ah%i-,)$)- Polusi Udara Penyebab Utama ;ematian Pada /& & -green)ko%pasiana) o% polusi 2012 04 09 polusi:udara:pen7e&a&:uta%a:ke%atian:pada:2090:44C9C2- $ese%&er 2012)
@3 ates- !ree%an /arter- Songping Yu- !arah%and- Sassan- :dapti e 689#ontrol for $nternal #ombustion 6ngines - !ord lo&al Te hnologies- /-2011)
@4 Gannu JQQskelQinen- ,agdi K) Khair - 689 >ystems and #omponents -$iesel(et- opoint 'n )- 2012)
@9 J)A) /ook- J) ) riBBle and J) Sun- :utomoti e 6ngine #ontrol, The /ontrolGand&ook- /./ Press- ) e#ine- d)pp) 1261:12C4- 1886)
@6 Jang- J)S).)- Sun- /)T) dan ,iButani- )- !euro-?u00y and >oft #omputing -Prenti e Gall- "pper Saddle .i#er- (ew Jerse7- 188C)
@C J) ahlstrR% and ) riksson- =odelling "iesel 6ngines with : Aariable-8eometry Turbocharger :nd 67haust 8as 9ecirculation 2y Bptimi0ation of
=odel Parameters for #apturing !on-@inear >ystem "ynamics -Pro eedingso? the 'nstitution o? ,e hani al ngineering- Part $* Journal o? Auto%o&ile
ngineering- no) 229- pp) 86058D6- 2011)
@D K) ,ollenhauer- G) Ts hoeke- dkk)- andbook of "iesel 6ngines, Springer-$ ' 10)100C 8CD:3:940:D80D3:6+19- 2010)
@8 ,uller %artin- 8eneral :ir ?uel 9atio and 689 "efinitions and their
#alculation from 6missions - SA paper- 01:12D9- 2010)
@10 gata- Katsuhiko- Teknik ;ontrol :utomatik (>istem
Pengaturan) - rlangga-Jakarta- 1884)