Analisis Pengaruh Kendali Fuzzy Logic terhadap Waktu Respons dan Stabilitas Kecepatan Motor Brushless Direct Current Menggunakan Programmable System-on-Chip dengan Variasi Beban dan Throttle
Fitri Nur'Aini, Prof. Ir. Sunarno, M.Eng., Ph.D., IPU. ; Ir. Memory Motivanisman Waruwu, S.T., M.Eng., IPM.
2025 | Skripsi | FISIKA TEKNIK
Motor BLDC banyak digunakan
dalam aplikasi industri dan kendaraan ramah lingkungan karena efisiensi dan
keandalannya. Namun, variasi beban dan throttle
dapat mempengaruhi stabilitas dan waktu respons motor. Fuzzy Logic Controller (FLC) efektif mengatasi ketidakpastian
tersebut serta dapat memberikan kontrol adaptif. Penelitian ini menerapkan FLC
pada motor BLDC menggunakan PSoC untuk memastikan kinerja motor tetap optimal
meskipun terjadi perubahan beban dan throttle.
Metode
yang digunakan adalah metode eksperimental laboratoris dengan melakukan
akuisisi data waktu, kecepatan motor BLDC (rpm), beban, dan tegangan input throttle pada berbagai variasi
beban dan throttle. Analisis
karakteristik waktu respons dan stabilitas dilakukan dengan pengolahan data
akuisisi serta menampilkan grafik kecepatan motor terhadap waktu. Analisis waktu respons dan
stabilitas didasarkan pada setpoint
yang telah ditentukan.
Berdasarkan
hasil penelitian, kendali fuzzy logic
terbukti mampu mengurangi waktu respons dan meningkatkan stabilitas kecepatan
pada beban 3 kg, ditandai dengan penurunan settling
time dari 6898 ms tanpa kontrol menjadi 789 ms dengan FLC, serta penurunan
standar deviasi error steady state
dari 2,75 menjadi 1,38.
Pada throttle 1 V, waktu respons settling time menurun dari 1177 ms dengan tanpa kontrol menjadi 388
ms dengan FLC dan deviasi error
menurun dari 0,54 menjadi 0,37 dengan FLC. Analisis ini dapat dimanfaatkan
sebagai rekomendasi untuk penerapan fuzzy
logic sebagai kendali adaptif untuk menghadapi tantangan variasi beban dan throttle.
Brushless DC (BLDC) motors are widely used in industrial applications and environmentally friendly vehicles due to their efficiency and reliability. However, load and throttle variations can affect motor stability and response time. Fuzzy Logic Controller (FLC) is effective in handling such uncertainties and provides adaptive control. This study applies FLC to a BLDC motor using a PSoC platform to ensure optimal motor performance despite changes in load and throttle.
The method employed is an experimental laboratory approach involving data acquisition of time, BLDC motor speed (rpm), load, and throttle input voltage across various load and throttle conditions. Analysis of response time and stability characteristics is performed through processing the acquired data and plotting motor speed versus time graphs. The response time and stability analyses are based on predetermined setpoints.
Results demonstrate that fuzzy logic control significantly reduces response time and improves speed stability at a 3 kg load, indicated by a decrease in settling time from 6898 ms without control to 789 ms with FLC, and a reduction in steady-state error standard deviation from 2.75 to 1.38. At a throttle input of 1 V, settling time decreased from 1177 ms without control to 388 ms with FLC, while the error deviation reduced from 0.54 to 0.37 using FLC. This analysis supports the recommendation of employing fuzzy logic as an adaptive control method to address challenges posed by load and throttle variations.
Kata Kunci : Motor BLDC, fuzzy logic, beban, throttle, waktu respons, stabilitas
