PEMODELAN MATEMATIS DAN SIMULASI KONTROLER PID DARI SISTEM KENDALI TEKANAN UDARA PADA HYPERBARIC OXYGEN THERAPY (HBOT)

DZIMASH THOQY ELVA N, Sugiyono, S.T., M.T., Ph.D.

2017 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Terapi oksigen hiperbarik adalah terapi medis yang dilakukan dengan cara memberikan oksigen murni pada pasien di dalam hyperbaric chamber (ruangan hiperbarik). Pada mulanya terapi ini digunakan untuk pengobatan penyakit yang diderita oleh penyelam. Namun seiring berjalannya waktu dan berbagai uji coba, terapi oksigen hiperbarik juga efektif untuk penyembuhan berbagai penyakit klinis dan juga dapat digunakan sebagai terapi kecantikan. Melihat manfaat yang diperoleh dari terapi ini, maka perlu dikembangkan alat terapi oksigen hiperbarik yang dapat diproduksi massal di Indonesia dengan harga yang lebih murah. Pada tahun 2014, Universitas Gadjah Mada (UGM) dipercaya melakukan penelitian melalui skema hibah Riset Andalan Perguruan Tinggi dan Industri (RAPID) dengan judul �Pengembangan Alat Terapi Oksigen Hiperbarik Tipe Multiplace Transportable�. Penelitian tersebut meliputi perancangan komponen-komponen utama dan pendukung dari alat terapi. Tugas akhir ini, difokuskan pada sistem pengendalian tekanan udara di dalam chamber untuk terapi heavy decompression sickness, light decompression sickness, klinis, klinis kindwall, dan autisma. Udara bertekanan dialirkan menuju tangki penampungan. Setelah tekanan sudah melebihi tekanan pada tangki terapi, valve terbuka untuk mengalirkan udara bertekanan menuju chamber. Tekanan udara dalam chamber dijaga sesuai dengan garis terapi, dengan mengatur decompression valve. Dan udara masuk harus memiliki mass flow rate yang tetap sehingga dibutuhkan valve sebelum udara masuk ke dalam chamber. Oleh karena itu dibutuhkan suatu sistem pengendalian tekanan udara pada chamber. Dan peneliti menggunakan sistem kendali PID. Sistem inilah yang digunakan untuk menjaga parameter-parameter tersebut agar sesuai dengan nilai yang diinginkan. Peneliti menggunakan metode auto-tuning berbasiskan Ziegler-Nicchols, IMC, IAE, ISE, ITAE, ITSE. Hasil penelitian menunjukkan peformasi yang jauh lebih baik dan stabil pada sistem pengendalian tekanan udara menggunakan PID autotuning berbasis Internal Model Control (IMC).

Hyperbaric oxygen therapy is a medical therapy performed by providing pure oxygen to patients in the hyperbaric chamber (hyperbaric chamber). At the beginning, this therapy is used for treating diver sickness. Through the time and various experiments, found that hyperbaric oxygen therapy is able to effectively cure many clinical diseases and also can be used as a beauty therapy. Based on widely usage of this therapy, it is necessary to develop hyperbaric oxygen therapy equipment that can be mass produced in Indonesia at a cheaper price. In 2014, Universitas Gadjah Mada (UGM) is trusted to conduct research through RAPID (Riset Andalan Perguruan Tinggi dan Industri) entitled "Pengembangan Alat Terapi Oksigen Hiperbarik Tipe Multiplace Transportable". The study included the design of the main components and support of the therapeutic tool. This research, focused on air pressure control system in chamber for heavy decompression sickness, light decompression sickness, klinis, klinis kindwall, and autism therapy. Pressurized air flowed into the holding tanks. Once the pressure has exceeded the pressure on the therapy tank, the valve opens to drain the pressurized air toward the chamber. The air pressure in the chamber is maintained according to the therapy line, by adjusting the decompression valve. And the incoming air must have a fixed mass flow rate so that it takes the valve before the air goes into the chamber. Therefore we need a system of air pressure control on chamber. And researchers use PID control system. This system is used to keep these parameters to match the desired value. Researchers used the auto-tuning method based on Ziegler-Nicchols, IMC, IAE, ISE, ITAE, ITSE. The results showed a much better and more stable peformation in air pressure control systems using PID auto-tuning based on Internal Model Control (IMC).

Kata Kunci : Hyperbaric, PID controller, pressure control