Prototype Robot Memanjat Kendali Manual Berbasis Mikrokontroler Arduino Mega2560

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dunia yang sangat pesat saat ini, membutuhkan kreatifitas yang cukup tinggi untuk membuat satu terobosan baru yang dapat diterapkan dalam dunia industri.  Salah satunya yaitu dalam penerapan sistem kendali yang banyak dibutuhkan dalam dunia industri dan masyarakat. Banyak peralatan elektronika  yang digunakan untuk menggantikan tugas manusia dalam melakukan hal-hal yang berbahaya yang tidak dapat secara langsung dilakukan oleh manusia. Prototype robot kendali manual berbasis mikrokontroler ini digunakan untuk meringankan pekerjaan yang dilakukan oleh manusia. Penggunaan pneumatic yang lebih effisien dan lebih ringan sangat cocok digunakan untuk robot kendali manual. Selain dalam bidang robotika, pneumatic juga banyak digunakan di dunia industr

Modul Pembangkit Listrik Tenaga Surya Untuk Aplikasi Beban Rendah (600 W)

Indonesia merupakan negara yang memiliki berbagai jenis sumber daya energi dalam jumlah yang cukup melimpah. Letak Indonesia berada pada daerah khatulistiwa, maka wilayah Indonesia akan disinari matahari selama 10 sampai dengan 12 jam dalam sehari. Data ditjen listrik dan pengembangan energi pada tahun 1997, kapasitas listrik tenaga surya diindonesia terpasang mencapai 0,88 MW dari potensi yang tersedia 1,2 × 109 MW. Energi surya melalui konversi dimanfaatkan menjadi energi listrik yang diperoleh dengan sistem fotovoltaik (Pembangkit Listrik Tenaga Surya) pembangkit listrik tenaga surya diarahkan agar dapat dimamfaatkan oleh para pemakai didaerah terpencil yang tidak mungkin dijangkau oleh jaringan PLN

Pengembangan Sistem Kontrol Turbin Angin Sumbu Vertikal menggunakan Variable Swept Area berbasis Artificial Intelligence

Energi angin merupakan salah satu energi terbarukan yang dapat digunakan sebagai pembangkit listrik melalui proses konversi, untuk pemenuhan tenaga listrik yang ramah lingkungan dan menurunkan tingkat emisi karbondiosida. Pembangkit listrik ini juga bermanfaat untuk meningkatkan elektrifikasi daerah-daerah tertinggal dan pulau pulau terluar di Indonesia, dengan turbin angin sumbu vertikal tipe standalone bisa dilakukan percepatan elektrifikasi pada remote area, karena instalasi lebih cepat, investasi lebih murah, dan mampu beroperasi pada skala kecepatan angin yang rendah. Keunggulan lainnya dari turbin angin sumbu vertikal adalah tidak membutuhkan arah angin yang spesifik, tidak menimbulkan suara bising dan perawatan lebih mudah. Permasalahan turbin vertikal ini adalah proses starting yang lambat, kemudian untuk pengendalian secara elektronik memiliki keterbatasan saat menghadapi variasi kecepatan angin dinamis. Sehingga diperlukan kendali untuk mempertahankan daya tetap konstan ketika angin terus berubah, yaitu melalui mekanisme perubahan dimensi swept area menjadi smart rotor. Fokus penelitian ini membahas tentang pengembangan sistem kontrol turbin angin sumbu vertikal tipe stand alone, menggunakan variable swept area (VSA) berbasis artificial intelligence, yang bertujuan untuk mempertahankan daya konstan dan mempercepat starting turbin. VSA merupakan smart rotor, yang terdiri dari tinggi dan diameter yang bisa diatur dimensinya menggunakan aktuator, tinggi dan diameter ini membentuk swept area, sehingga bisa diatur luas dimensinya pada kecepatan angin tertentu. Luas dimensi swept area bisa dikendalikan dengan range 0.75 m2 ke 1.87 m2, dan diujikan pada skala kecepatan angin antara 1 m/s ke12 m/s. Dimana perubahan dimensi swept area diatur menggunakan Fuzzy Logic Controller (FLC). VSA hub tersambung ke PMSG dan DC-DC konverter. FLC bekerja pada sisi rotor dan PID pada sisi konverter. Sementara itu Jaring Saraf Tiruan (JST) digunakan pada Variable Diameter Rotor, dimana JST ini untuk memprediksi kecepatan angin dan menjadi masukan fuzzy, sehingga sistem bisa merespon perubahan kecepatan angin lebih awal. Hasil simulasi memperlihatkan bahwa metode ini mampu meningkatkan efisiensi turbin sebesar 41% dan mampu mempertahan daya konstan saat terjadi disturbance kecepatan angin, sehingga mampu beroperasi pada kecepatan angin yang lebih lebar. Pengembangan sistem kontrol pada turbin angin sumbu vertikal ini memberikan dua kontribusi sebagai luaran penelitian. Kontribusi pertama adalah mempercepat starting turbin sehingga turbin bisa start pada kecepatan angin yang sangat rendah. Yaitu dengan inovasi smart rotor, dengan merubah dimensi swept area menjadi variable pada sisi tinggi dan diameter turbin. Kontribusi kedua adalah meningkatkan kinerja turbin angin karena mampu bekerja pada kecepatan angin yang lebih lebar, dan mempertahankan keluaran daya konstan pada semua kecepatan angin. ===================================================================================================== Wind energy is one of the renewable energies which can be used as electricity generation through a conversion process to meet the electricity needs that is environmentally friendly and to reduce the level of carbon dioxide emissions, especially to increase the electrification of underdeveloped areas and outer islands in Indonesia, with a standalone type vertical axis wind turbine, accelerated electrification in remote areas can be carried out because the installation is faster, the investment is cheaper, and is able to operate at a low wind speed scale. Another advantage of the vertical axis wind turbine is that it does not require a specific wind direction, does not generate noises, and is easier to maintain. The issue of this vertical turbine is the slow cut-in process and the electronic control has limitations when dealing with dynamic wind speed variations, so that control is needed to maintain a constant power when the wind constantly changes, namely through the mechanisms of changing the dimensions of the swept area into a smart rotor. This study focuses on discussing the development of a standalone vertical axis wind turbine control system using artificial intelligence-based variable swept area (VSA) which aims to maintain constant power and accelerate starting turbine. VSA is a smart rotor which consists of height and diameter of which dimension is adjustable using an actuator to form a swept area, so that the dimensions can be adjusted at a certain wind speed. The swept area dimensions can be controlled in the range of 0.75 m2 to 1.87 m2, and tested on a wind speed scale between 1 m/s to 12 m/s. The appropriate change in swept area dimensions is set using the Fuzzy Logic Controller (FLC). The VSA hub is connected to the PMSG and DC-DC converters. FLC works on the rotor side and PID on the converter side. Furthermore, Artificial Neural Network (ANN) is used in Variable Diameter Rotor, where this ANN works to predict wind speed and become a fuzzy input, so that the system can respond to changes in wind speed earlier to be able to improve cutin speed. The simulation result shows that this method can increase system efficiency by 41%. It can be concluded that this method is able to maintain a constant power during a wind speed disturbance, and is able to operate at a wider wind speed. The development of a control system on this vertical axis wind turbine provides two advantages as a research outcome. The first advantage is to speed up turbine starting so that the turbine can start at very low wind speeds. Namely with the smart rotor innovation, by making the swept area variable for the height and diameter of the turbine. The second advantage is to improve the performance of the wind turbine because it is able to run at a wider wind speed range, and maintains a constant power output at all wind speeds

Vertical Axis Wind Turbine Improvement using DC-DC Boost Converter

Abstract. Vertical axis wind turbine (VAWT) can be operated in any direction of wind speed, but it has low rotation. To improve the performance of VAWT in which low rotation, this paper presents a simple control strategy of VAWT using a DC-DC boost converter to tap constant voltage in a standalone application. The main objective of this research is to maintain a constant output voltage of converter despite variation input voltage affected by variable wind speed. A simple proportional-integral (PI) controller has been used for a DC-DC boost converter and tested in MATLAB-Simulink environment, with the closed-loop system of the converter maintain constant output voltage although the wind speed is kept changing. The PI controller obtains the feedback from the output voltage of the boost converter to produce the correct pulse width modulation (PWM) duty cycle and trigger the metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) following the reference voltage of the turbine. This system has suppressed the value of overshoot and increased the efficiency of wind turbines as 34 %. Keywords: Control modelling, energy conversion, pulse width modulation, transient, voltage control

Vertical Axis Wind Turbine Improvement using DC-DC Boost Converter

Vertical axis wind turbine (VAWT) can be operated in any direction of wind speed, but it has low rotation. To improve the performance of VAWT in which low rotation, this paper presents a simple control strategy of VAWT using a DC-DC boost converter to tap constant voltage in a standalone application. The main objective of this research is to maintain a constant output voltage of converter despite variation input voltage affected by variable wind speed. A simple proportional-integral (PI) controller has been used for a DC-DC boost converter and tested in MATLAB-Simulink environment, with the closed-loop system of the converter maintain constant output voltage although the wind speed is kept changing. The PI controller obtains the feedback from the output voltage of the boost converter to produce the correct pulse width modulation (PWM) duty cycle and trigger the metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) following the reference voltage of the turbine. This system has suppressed the value of overshoot and increased the efficiency of wind turbines as 34 %