TAPIS KALMAN UNTUK PENINGKATAN KINERJA SISTEM KENDALI PID PADA MOTOR DC

SETA YULIAWAN, Ir. Oyas Wahyunggoro, MT., Ph.D

2021 | Tesis | MAGISTER TEKNIK ELEKTRO

PID controller is one type of controller that is widely applied in industrial control processes because PID controllers have a simple structure and are easy to understand and apply to various control systems. This is because PID controller has a simple structure and easy to understand and apply to various control system. Behind its advantages, PID still have deficiency. The PID control system's performance is primarily determined by the tuning of the PID parameters, namely Kp, Ki, and Kd. Improper tuning will cause the performance of the controlled system to be sub-optimal or even cause instability. The main of this research is to find the most effective method to maximize control of DC motors by noise disturbances. Today, the research have developed various kinds of prediction methods, including Ziegler-Nichols, Ant Colony, Fuzzy and Iterative Feedback. These methods have worked well. But the methods was designed under ideal circumstances. This means that the control system is built will not work optimally when there is noise. Noise can come from electrical vibrations, inference of electronic components, or other noise resources. Thus it is necessary to design PID control system that can work optimally without being disturbed by noise. This study obtained the most effective result to improve the optimization of DC motor controls. One of the method that can be used is Kalman Filter to optimize PID control on a DC motor. The use of Kalman Filter produces better Steady State Error and IAE (Integral of Absolutely Error) value than the usual PID method.

Pengendali PID sering digunakan untuk aplikasi pengendali motor karena struktur sederhana dan algoritma pengendali mudah untuk dipahami. Pengendali PID merupakan salah satu jenis pengendali yang banyak diterapkan dalam proses kendali industri. Hal ini karena pegendali PID mempunyai struktur yang sederhana serta mudah dipahami dan diterapkan pada berbagai sistem kendali. Dibalik keunggulannya, PID masih memiliki kekurangan. Kinerja sistem kendali PID sangat ditentukan oleh penalaan parameter PID tersebut, yaitu Kp, Ki, dan Kd. Penalaan yang tidak tepat akan menyebabkan kinerja sistem yang dikendalikan menjadi tidak optimal atau bahkan menyebabkan tidak stabil. Selain itu derau juga sangat mengganggu kinerja sistem kendali. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan metode yang paling efektif untuk memaksimalkan pegendalian motor DC oleh gangguan noise. Hingga saat ini, para peneliti telah mengembangkan berbagai metode penalaan parameter PID. Adapun berbagai metode penalaan diantaranya yang banyak digunakan adalah Metoda Ziegler Nichols, Ant Colony, Fuzzy, dan Iterative Feedback. Metode-metode tersebut sudah berjalan dengan baik. Namun metode tersebut dirancang dalam keadaan ideal. Artinya sistem kendali yang dibangun tidak akan bekerja secara optimal ketika terdapat derau atau noise. Dengan demikian pada penelitian ini diterapkan Tapis Kalman yang digunakan untuk mengoptimalkan pengendali dari pengaruh derau. Penelitian ini memperoleh hasil yang paling efektif untuk meningkatkan optimasi pengendalian kecepatan motor DC. Salah satu metode yang dapat digunakan adalah penggunaan Tapis Kalman untuk mengoptimasi kendali PID pada motor DC. Penggunaan kalman filer ini menghasilkan steady state error dan nilai IAE (Integral of absolute error) yang lebih baik dibandingkan dengan metode PID biasa.

Kata Kunci : Tapis Kalman, Derau, PID, Motor DC