Peningkatan Stabilisasi Suplai Tegangan Magnetorquer Dari Boost Converter

LINDA NUR AFIFA, Dr. Tri Kuntoro Priyambodo, M.Sc.;Dr. Agfianto Eko Putra, M.Si.;Dr. Andi Dharmawan, S.Si., M.Si.

2023 | Disertasi | DOKTOR ILMU KOMPUTER

Posisi panel surya pada CubeSat terhadap matahari selalu berubah-ubah, sehingga tegangan yang menyuplai magnetorquer tidak stabil dan dapat mengakibatkan torsi magnetorquer dapat menjadi sangat kecil. Torsi yang sangat kecil ini mengakibatkan magnetorquer tidak dapat melawan gangguan lingkungan pada gerak rotasi CubeSat. Magnetorquer membutuhkan tegangan dan arus yang stabil dan cukup untuk menghasilkanyediakan torsi yang diperlukan untuk menggerakkan CubeSat saat bergerak dan mengatur sikap satelit. Stabilisasi tegangan magnetorquer dilakukan dengan menerapkan Tujuan dari penelitian adalah menstabilkan supplai tegangan magnetorquer dengan mengendalikan tegangan luaran dari Boost converter, menggunakan pengendali Liniear Quadratic Regulator (LQR) sehingga kemungkinan tejadi torsi sangat kecil dapat diminimalisir. mMetode LQR dan integral state feedback padaditerapkan dalam sistem kendali tegangan dalam Boost Converter DC-DC. Perancangan model state-space Boost Converter DC-DC dan pengendaligontrol tegangannya adalah kontribusi dari penelitiandisertasi ini. Kinerja sistem pengekendali dan Boost Converter memiliki kinerja paling bagus mencapai kondisi optimum dengan memilih pada saat nilai Q=[1 0 0;0 1 0;0 0 1], R=[1]. Berdasarkan hasil simulasi, Boost Converter DC-DC dan pengendali dapat menghasilkan menaikkan tegangan luaran yang lebih besar dari tegangan masukan dan stabilmengikuti yaitu sesuai tegangan tegangan set poin sebesart 4,2 vVolt. Model disimulasikan dengan memberikan tegangan input 0.5-5.25 Volt ke Boost Converter DC-DC. Tegangan keluaran tersebut mampu menghasilkan momen magnet sebesar 0.28 Am^2, yang setara dengan momen magnet magnetorquer produk komersial, yaitu sebesar 0.28 Am^2. Momen magnet tersebut mampu menghasilkan Sedangkan torsi yang dihasilkan sebesar 4,.3��10�^(-6) Nm, digunakan untuk menangkal gangguan lingkungan. (aerodynamic torques, gravity gradient torque, solar torque, magnetic torque) pada CubeSat.

The position of the solar panel relative to the sun is always changing, so the voltage that supplies the magnetorquer is unstable and can cause the torque of the magnetorquer to be very small. This very small torque causes the magnetorquer to be unable to resist interference. The magnetorquer needs a stable and sufficient voltage to produce the torque the CubeSat requires while moving. Magnetorquer voltage stabilization is carried out by applying the LQR method and integral state feedback to the DC-DC Boost Converter voltage control. The design of the Boost Converter DC-DC voltage controller model is the contribution of this research. The performance of the controller system and the Boost Converter has the best performance to achieve optimum conditions by selecting when the value of Q=[1 0 0;0 1 0;0 0 1], R=[1]. Based on the simulation results, the DC-DC Boost Converter and controller can produce an increase in the output voltage which is greater than the input voltage and is stable following the set point voltage of 4,2 volt. The output voltage is capable of producing a magnetic moment of 0,28 Am2, which is equivalent to the magnetic moment of a commercial product magnetorquer, which is 0,28 Am2. The magnetic moment is capable of producing While the torque generated is 4,3�10-6 Nm, used to ward off environmental disturbances.

Kata Kunci : Magnetorquer, CubeSat, Linear Quadratic Regulator