The Analytical Design and Implementation of Inverted Pendulum Control System using Linear Quadratic Regulator

ABSTRAKMakalah ini menyajikan proses rancang bangun sistem kendali pendulum terbalik dengan menggunakan metode LQR. Model sistem diperoleh dengan melakukan analisis free body diagram dari sistem pendulum terbalik kemudian setelah diperoleh model sistem dilanjutkan dengan membuat persamaan ruang keadaan yang selanjutnya digunakan untuk sistem kendali LQR di mana energi yang digunakan dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Digunakan 10 skenario untuk mendapatkan kriteria perancangan yang diinginkan. Penentuan skenario yang tepat dapat dilakukan dengan simulasi MATLAB sehingga dapat dilihat tanggapan sistem dengan menentukan koefisien matriks Q dan matriks R yang tepat. Melalui beberapa pengujian dapat ditunjukkan bahwa untuk menjaga pendulum tetap stabil diperlukan pengaturan energi yang tepat.Kata kunci: LQR, MATLAB, pendulum terbalik, variabel keadaan ABSTRACTThis paper presents the design process of an inverted pendulum control system using the LQR method. The system model is obtained by analyzing the free body diagram of the inverted pendulum system, then after obtaining the system model, proceed with creating a state space equation which is then used for the LQR control system where the energy used can be adjusted according to needs. 10 scenarios were used to obtain the desired design criteria. Determining the right scenario can be done using MATLAB simulation so that the system response can be seen by determining the correct Q matrix and R matrix coefficients. Through several tests it can be shown that to keep the pendulum stable it requires proper energy settings.Keywords: LQR, MATLAB, inverted pendulum, state-variabl

PEMANFAATAN ADSORBEN BEADS KOMPOSIT CHITOSAN-BENTONITE DALAM PENGOLAHAN AIR GAMBUT

Air gambut mempunyai derajat keasaman tinggi (pH antara 3-5), intensitas warna tinggi berwarna merah kecoklatan dengan kandungan zat organik yang tinggi. Untuk mengatasi masalah air gambut untuk dijadikan air bersih perlu dilakukan pengolahan terlebih dahulu. Adsorpsi menggunakan Beads komposit chitosan-bentonite merupakan salah satu alternatif dalam pengolahan zat organik dan warna pada air gambut. Tujuan penelitian ini untuk menganalisis karakteristik, efisiensi adsorpsi zat organik dan warna air gambut, dan menghitung kapasitas serta model kesetimbangan adsorpsi menggunakan beads komposit chitosan-bentonite. Metode yang digunakan adalah adsorpsi dengan sistem batch. Penelitian ini dilakukan dengan memvariasikan dosis adsorben yaitu 4, 12, 20, 60, 100 gr/L dan waktu kontak 30, 60, 90, 120, 150 menit dalam menyisihkan zat organik dan warna pada air gambut. Karakterisasi beads komposit chitosan-bentonite dengan uji daya serap air beads sebesar 607,28%, dan uji SEM menunjukkan bahwa beads memiliki pori-pori yang dapat digunakan dalam adsorpsi. Nilai efisiensi penyisihan zat organik dan warna terbaik sebesar 98,4% dan 90,47% pada dosis adsorben 100 gr/L dan waktu kontak 150 menit. Kapasitas adsorpsi maksimum adalah 38,25 mg/g dengan model kesetimbangan isoterm Langmuir dan Freundlich dengan nilai Rsebesar 0,993 dan 0,987. Hasil penelitian ini telah memenuhi Permenkes No. 32 Tahun 2017 tentang Higiene Sanitasi

Klasifikasi Status Tekanan Darah memanfaatkan Sinyal Photoplethysmograph berbasis Metode Random Forest

ABSTRAKBerbagai teknik pengukuran tekanan darah telah banyak dilakukan salah satunya melalui metode tidak langsung (noninvasive) dengan pemasangan sensor-sensor pada bagian tubuh tertentu, kemudian hasilnya dianalisis dengan algoritma kecerdasan buatan. Namun, masih terdapat banyak kendala pada pemilihan algoritma yang tepat untuk mencapai hasil akurasi klasifikasi yang tinggi. Pada penelitian ini dilakukan klasifikasi status tekanan darah dengan menggunakan sinyal photoplethysmograph (PPG) yang pengukurannya dilakukan secara noninvasive dari 219 pasien. Algoritma random forest digunakan untuk mengklasifikasikan status pasien ke dalam empat kelas yaitu normal, prehypertension, stage 1 prehypertension dan stage 2 prehypertension. Untuk perbandingan, dataset juga diklasifikasikan dengan algoritma KNN dan SVM. Hasil menunjukkan bahwa algoritma random forest memberikan kinerja terbaik dengan akurasi sebesar 98,63%, presisi 98,72% dan recall 98.60%.Kata kunci: tekanan darah, CVD, random forest, KNN, SVM ABSTRACTVarious ways for measuring blood pressure have been employed, including noninvasive techniques that include placing senosrs on specific body areas and analyzing the finding using artificial intelligence algorithms. Nevertheless, there are numerous challenges in choosing the appropriate algorithms that yiled high accuracy in classification. In this study, blood pressure status was classified using photoplethysmograph (PPG) signals, which were measured non-invasively from 219 patients. The random forest algorithm was used to classify patient status into four classes, namely normal, prehypertension, prehypertension stage 1 and prehypertension stage 2. For comparison, the dataset was also classified using the KNN and SVM algorithms. The results show that the random forest algorithm provides the best performance with an accuracy of 98.63%, precision of 98.72% and recall of 98.60%, respectively.Keywords: blood pressure, CVD, random forest, KNN, SV

Integrasi PMSG dan DC-DC Buck-Boost Converter untuk Meregulasi Tegangan Keluaran menggunakan STM32VET407

ABSTRAKEnergi terbarukan saat ini banyak digunakan sebagai sumber energi baru ramah lingkungan. Imbasnya, sumber energi terbarukan dikembangkan secara signifikan seperti mikrohidro. Mikrohidro adalah alat yang mengkonversikan energi air menjadi energi listrik. Dalam sistem ini, mikrohidro terhubung dengan permanent magnet synchronous generator (PMSG) dan menghasilkan energi listrik tiga fasa dengan skala kecil. Untuk menghasilkan energi listrik yang stabil dan memiliki efisiensi tinggi, diperlukan penyearah dioda tiga fasa dan konverter DC-DC. Penelitian ini mengusulkan DC-DC Buck-Boost Converter dengan peregulasi tegangan keluaran. Dari hasil uji coba simulasi dan implementasi perangkat keras menggunakan microcontroller STM32VET407 sistem dapat berjalan baik, dimana tegangan keluaran selalu sesuai dengan referensi yang diinginkan.Kata kunci: Mikrohidro, Permanent Magnet Synchronous Generator (PMSG), Konverter DC-DC, DC-DC Buck-Boost converter ABSTRACTRenewable energy is currently widely used as a new source of environmentally friendly energy. As a result, renewable energy sources are significantly developed such as micro hydro. Micro hydro is a device that converts water energy into electrical energy. In this system, the microhydro is connected to a permanent magnet synchronous generator (PMSG) and produces three-phase electrical energy on a small scale. To produce stable and high-efficiency electrical energy, a three-phase diode rectifier and a DC-DC converter are required. This research proposes a DC-DC Buck-Boost Converter equipped with output voltage regulation. From the results of simulation trials and hardware implementation using the STM32VET407 microcontroller, the system can run well, it is evident that the output voltage is always in accordance with the desired reference.Keywords: Micro hydro; Permanent Magnet Synchronous Generator (PMSG), DCDC converter, DC-DC Buck-Boost converte

Kajian Risiko dan Pencegahan Kebakaran pada Laboratorium Bahan Berbahaya dan Beracun, Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor

ABSTRAKPenelitian ini mengevaluasi risiko bencana kebakaran di Laboratorium Bahan Berbahaya dan Beracun, Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor. Data diperoleh melalui observasi langsung dan wawancara dengan petugas laboratorium untuk menilai dimensi ruangan, okupansi, inventarisasi peralatan keselamatan kebakaran, dan jenis kegiatan yang dilakukan. Metode analisis risiko meningkuti AS/NZS 4360:2004, mengkategorikan risiko berdasarkan probabilitas dan tingkat keparahan. Hasil menunjukkan laboratorium memiliki infrastruktur keselamatan kebakaran yang memadai, termasuk APAR yang ditempatkan secara srategis, kotak P3K, dan sistem exhaust. Penilaian risiko mengidentifikasi bahaya dengan tingkat risiko rendah, sedang, dan tinggi pada beberapa pekerjaan laboratorium. Oleh karena itu, langkah pencegahan diperlukan untuk mengurangi risiko, termasuk pemahaman yang lebih baik akan prosedur keselamatan, penggunaan alat pelindung diri, dan evaluasi ulang protokol yang lebih aman. Analisis lintasan APAR mengacu pada Permen PU No. 26/PRT/M/2008 tentang Persyaratan Teknis Sistem Proteksi Kebakaran pada Bangunan Gedung dan Lingkungan untuk kebakaran kelas B yaitu kurang dari 15 m.Kata kunci: kebakaran, keparahan, laboratorium, proteksi, risikoABSTRACKThis study evaluates the risk of fire disaster in the Laboratory of Hazardous and Toxic Materials, Department of Civil and Environmental Engineering, Bogor Agricultural University. Data were obtained through direct observation and interviews with laboratory staff to assess room dimensions, occupancy, fire safety equipment inventory, and types of activities performed. The risk analysis method follows AS/NZS 4360:2004, categorizing risks based on probability and severity. Results showed that the laboratory had adequate fire safety infrastructure, including strategically placed fire extinguishers, first aid kits, and exhaust systems. The risk assessment identified some laboratory work hazards with low, medium, and high-risk levels. Therefore, preventive measures are needed to reduce risks, including a better understanding of safety procedures, use of personal protective equipment, and re-evaluating safer protocols. The APAR trajectory analysis refers to Permen PU No. 26/PRT/M/2008 concerning Technical Requirements for Fire Protection Systems in Buildings and Environments for class B fires, which are less than 15 m.Keywords: fire, laboratory, protection, risk, severit

KELIMPAHAN DAN KARAKTERISTIK MIKROPLASTIK DI UDARA AMBIEN TEMPAT PEMROSESAN AKHIR (TPA) PIYUNGAN, YOGYAKARTA

AbstrakMikroplastik adalah partikel berukuran kurang dari 5 mm yang ditemukan di berbagai media, mulai dari tanah, air, hingga udara. Penelitian tentang mikroplastik banyak berfokus pada media air dan tanah, sedangkan penelitian tentang mikroplastik di udara  Indonesia masih jarang. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi dan menganalisis keberadaan mikroplastik di udara ambien sekitar Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Piyungan, Yogyakarta. Sampel udara diambil menggunakan High Volume Air Sampler (HVAS) selama 24 jam dan diperiksa secara visual menggunakan mikroskop, Scaning Electron Microscope (SEM) kemudaian dianalisis dengan Spektroskopi Infra merah Transformasi Fourier (FTIR). Hasil penelitian menunjukkan adanya kelimpahan partikel mikroplastik dalam bentuk fragmen, film, dan fiber dengan berbagai warna terutama warna hitam. Mikroplatik ditemukan dalam semua partikel yang dianalisa, termasuk pada Total Suspended Particulate (TSP), Particulate Matter 10 µm (PM10) dan Particulate Matter 2,5 µm (PM2,5). Penelitian ini menunjukkan kelimpahan jenis, warna dan potensi dugaan keberadaan mikroplastik dalam ukuran partikel yang lebih halus sehingga dapat menjadi dasar penelitian lebih lanjut mengenai mikroplastik yang dapat terhirup dan berdampak pada kesehatan.Kata kunci : mikroplastik, sampah padat, partikulat di udar

PENENTUAN STATUS MUTU AIR DAN STATUS TROFIK EMBUNG BRIGIF, KOTA CIMAHI

Kebutuhan air bersih Kota Cimahi lebih besar dari ketersediaannya. Perlu dilakukan upaya peningkatan ketersediaan air dengan merehabilitasi embung. Embung Brigif merupakan salah satu yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber air baku. Tujuan penelitian yaitu menentukan kualitas air dan status trofik embung sehingga dapat menjadi data dasar dalam melakukan perbaikan. Analisis kualitas air mengacu pada metode Indeks Pencemaran, berdasarkan Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No. 115 Tahun 2003. Baku mutu yang menggunakan Peraturan Pemerintah Nomor 22 Tahun 2021 tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup lampiran IV tentang baku mutu air danau kelas I. Status trofik menggunakan metode UNEP-ILEC menurut Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 28 Tahun 2009 Tentang Daya Tampung Beban Pencemaran air Danau dan Waduk dan metode Trophic State Index (TSI). Kedua metode tersebut menggunakan konsentrasi rata-rata total N , total P, jumlah khlorofil-a, dan kecerahan air danau. Berdasarkan hasil perhitungan status mutu air danau termasuk katagori tercemar sedang pada tahun 2021 dan 2022. Status tropik menggunakan kedua metode termasuk katagori hypereutrof. Status tropik tersebut sesuai dengan kondisi embung yang telah tercemar oleh limbah yang berasal dari daerah tangkapan air embung tersebut

Identifikasi Sifat Selektifitas Jaringan Biologi pada Spektrum Near-Infrared dengan Citra menggunakan Hukum Beer-Lambert

ABSTRAKSinar near-IR memiliki sifat selektifitas berupa koefisien atenuasi. Metode lain untuk melihat sifat selektifitas adalah menggunakan citra. Untuk menghasilkan citra tersebut digunakan fungsi ketebalan berdasarkan hukum Beer Lambert. Material yang digunakan adalah daging, kulit dan tulang dari ayam. Tujuan penelitian ini adalah menghasilkan citra berdasarkan fungsi ketebalan untuk mengetahui sifat selektifitas antara material. Hukum Beer Lambert menyatakan bahwa nilai intensitas akan teratenuasi tergantung dari fungsi eksponensial koefisien atenuasi dan ketebalannya. Dengan melinierkan persamaan tersebut, maka didapatkan nilai ketebalan suatu material. Hasil penelitian menunjukan bahwa dengan menghitung nilai fungsi ketebalan, maka dapat ditampilkan citra. Pada citra tersebut antar material menunjukan kontras rasio yang berbeda-beda. Sumber near-IR yang digunakan pada panjang gelombang 780 nm dan 980 nm. Hasil menunjukan bahwa panjang gelombang 980 nm menunjukan sifat selektifitasyang lebih baik. Kata kunci: selektifitas, koefisien atenuasi, beer lambert, kontras rasio, pencitraan. ABSTRACTNear-IR rays have accuracy properties in the form of an attenuation coefficient. Another method to see the nature of selectivity is to use imagery. A thickness function based on Beer-Lambert's law is used to produce this image. The materials used are meat, skin, and bones from chickens. This research aims to create images based on the thickness function to determine the nature of selectivity between materials. Beer-Lambert's law states that the intensity value will be attenuated depending on the exponential function of the attenuation coefficient and thickness. By linearizing this equation, we get the thickness value of a material. The research results show that an image can be displayed by calculating the thickness function value. In this image, the materials show different contrast ratios. Near-IR sources are used at wavelengths of 780 nm and 980 nm. The results show that the wavelength of 980 nm leads to better selectivity properties.Keywords: selectivity, attenuation coefficient, Beer-Lambert law, contras ratio, Imaging

Sistem Otomatisasi Lampu Ruangan berdasarkan Kebiasaan Pengguna menggunakan Algoritma Backpropagation

ABSTRAKLampu adalah alat penerangan yang sangat penting dalam aktivitas sehari-hari, namun seringkali pengguna lupa atau lalai dalam mematikannya saat tidak digunakan. Akibatnya, penggunaan daya listrik menjadi berlebihan. Untuk mengatasi masalah ini, diperlukan sebuah teknologi yang mampu mengendalikan lampu secara otomatis. Dalam penelitian ini dibangun sebuah sistem kendali otomatisasi lampu berdasarkan kebiasaan pengguna dengan menerapkan algoritma backpropagation. Struktur jaringan algoritma ini terdiri dari 1 neuron input, 6 neuron pada hidden layer, dan 6 neuron output. Data yang digunakan pada 6 buah lampu dalam penelitian ini terdiri dari 620 data latih dan 72 data uji. Penerapan sistem otomatis menggunakan algoritma backpropagation menunjukkan tingkat keberhasilan yang tinggi, dengan menggunakan confusion matrix menghasilkan akurasi mencapai 95,83%, recall 93,75%, dan precision 96,77%. Rata-rata waktu klasifikasi yang didapat adalah 0,979055 detik dari 72 percobaan.Kata Kunci: Otomatis, Lampu, Kebiasaan, Backpropagation, Klasifikasi ABSTRACTLights are a very important lighting tool in daily activities, but often users forget or neglect to turn them off when not in use. As a result, the use of electric power becomes excessive. To solve this problem, a technology is needed that is able to control lights automatically. In this research, a light automation control system based on user habits is built by applying the backpropagation algorithm. The network structure of this algorithm consists of 1 input neuron, 6 neurons in the hidden layer, and 6 output neurons. The data used on 6 lamps in this study consists of 620 training data and 72 test data.The implementation of an automated system using the backpropagation algorithm shows a high level of success, using a confusion matrix resulting in accuracy reaching 95,83%, recall 93,75%, and precision 96,77%. The average classification time obtained is 0,79055 seconds from 72 test trials.Keywords: Automatic, Lights, Habits, Backpropagation, Classificatio

Air Quality Monitoring in Briquette Industrial Environments through Air Particle Detection Systems

Air is the most basic need for the survival of living things, especially humans. Briquetting plants are one of the industries that produce airborne particles harmful to human health and the surrounding environment. These particles can cause respiratory problems and serious illnesses if not properly detected and controlled. Therefore, an air particle detection system is indispensable for monitoring air quality in the factory environment. PT Arkelindo Bara Sejahtera, as a company engaged in the manufacture of briquettes, has a negative impact on the environment, especially air pollution due to the carbonization process that produces smoke and dust. The implementation of this community service activity aims to improve air quality in the briquette industry environment through the implementation of an air particle detection system. This activity includes socialization about the dangers of air particles, training on the use of detection devices, and filling out questionnaires to evaluate participants' understanding. The results of this activity show that the air quality in the factory environment is still poor with high Air Quality Index (AQI) values, mainly caused by the carbonization process. However, this activity succeeded in raising the awareness of the factory staff on the importance of air quality monitoring and providing concrete recommendations to reduce particle emissions, including the use of cleaner fuels and improving the efficiency of the carbonization process. Thus, it is hoped that this activity can help prevent more severe air pollution in the future and protect the health of the surrounding community