Perancangan Sistem Fault Tolerance Fuzzy Control Pada Turbin Angin Dengan Kesalahan Pada Sensor

Turbin Angin Menghasilkan Daya Tergantung Dari Interaksi Antara Rotor Dan Angin. Daya Yang Dihasilkan Terkadang Tidak Sesuai Dengan Hasil Sebenarnya (Hasil Pembacaan) Sehingga Dikatakan Terdapat Kesalahan Pada Sensor. Turbin Angin Tersebut Akan Dikendalikan Oleh Fuzzy PI Controller Dimana Akan Dikombinasikan Dengan Perancangan Sistem FTC (Fault Tolerance Control) Yang Dapat Mentolerir Kegagalan Komponen, Tetap Menjaga Kinerja Dan Stabilitas Yang Diinginkan. Pengendalian Proportional Dan Integral Yang Diterapkan Pada Fuzzy PI Controller Didapatkan Sebesar 0.14 Dan 0.18. Berdasarkan Hasil Pengujian Turbin Angin Dengan Memberikan Kesalahan Bias Sebesar 1%, 5%, 10% Dan 20% Serta Kesalahan Sensitivitas Sebesar 90%, 85% Dan 80% Maka Dapat Disimpulkan Bahwa FTC Mampu Mengestimasi Dan Mengakomodasi Kesalahan Sehingga Respon Sistem Dapat Kembali Ke Set Point. FTC Juga Memiliki Batas Toleransi Kesalahan Minimum Dan Maksimum Yaitu 30% Dan 100%, Karena Error > 2% ================================================================== The wind turbine produces power depending on the interaction between rotor and wind. The wind turbine will be controlled by Fuzzy PI controller which will be combined with FTC (Fault Tolerance Control) method which can tolerate component failure, while maintaining the desired performance and stability so that it is said to be a tolerant control system. Proportional and integral gain that applied to the fuzzy PI controller are 0.14 and 0.18. Based on wind turbine test results by giving 1%, 5%, 10% and 20% bias error and also sensitivity error at 90%, 85% and 80%, it can be concluded that FTC can estimate and accommodate errors so that the system response can return to set point. FTC also has a minimum and maximum tolerance limit of 30% and 100%, due to error> 2%

Perancangan Sistem Active Fault Tolerant Control (AFTC) untuk Pengendalian Posisi dengan Kontrol Cascade pada Sistem Servo Modular MS150 DC

Kesalahan pada komponen seperti aktuator dan sensor dapat mengakibatkan kegagalan sistem salah satunya pada pengendalian posisi motor DC. Pada tugas akhir ini dilakukan perancangan sistem Active Fault Tolerant Control (AFTC) yang mampu bekerja ketika terdapat kesalahan pada komponen seperti aktuator dan sensor pada pengendalian posisi sistem servo modular MS150 DC sehingga performansi sistem tetap terjaga. Langkah pertama yang dilakukan adalah membuat pemodelan servo modular MS150 DC. Langkah kedua adalah merancang sistem kontrol cascade PI-P. Langkah ketiga adalah merancang sistem AFTC secara simulasi dan langkah terakhir adalah merancang sistem AFTC untuk aplikasi real time. Sistem tanpa AFTC pada kesalahan sensor secara real time mengalami error steady state sebesar 11% dan 91% sedangkan sistem dengan AFTC tidak mengalami error steady state. Sistem tanpa AFTC pada kesalahan aktuator secara real time mengalami overshoot sebesar 12,7% dan 28,6%, sedangkan sistem dengan AFTC mengalami overshoot lebih kecil sebesar 1,59% dan 11,15%. Hal tersebut terjadi karena sistem AFTC bisa menolerir kesalahan dari sensor dan aktuator sehingga respon sistem menjadi lebih baik. ========================================================= Errors in components in actuators and sensors can affect to system failure such as at position control of DC motor. In this final project, Active Fault Tolerant Control (AFTC) system design is able to work when there are errors in components such as actuators and sensors on position control of MS150 DC modular servo system so it can maintain the system performance. The first step is to make model of modular servo MS150 DC. The second step is to design a PI-P cascade control system. The third step is to design AFTC system simulation and final step is to design AFTC system for real time application. The system without AFTC on sensor error in real time generated error steady state 11% and 91% and the system with AFTC did not generate steady state error. System without AFTC on actuator error in real time generated overshoot 12,7% and 28,6%, and the system with AFTC has smaller overshoot equal to 1,59% and 11,15%. It happens because the AFTC system can tolerate errors from sensors and actuators so the system response can becomes better

Perancangan Active Fault Tolerant Control Pada Sistem Pengendalian Level Steam Drum Boiler Di PLTU Paiton Dengan Kesalahan Sensor

Pengendalian level air pada steam drum sangatlah penting yang mana akan berpengaruh pada laju aliran feedwater yang masuk. Untuk menjaga level tetap pada setpoint, variable yang nilainya dimanipulasi adalah laju aliran feed water melalui operasi kerja turbine boiler feed pump. Tak jarang pada sistem pengendalian level terjadi kesalahan pada sensor sehingga kontroler akan mengirim sinyal yang salah kepada turbine boiler feed pump. Pada Tugas Akhir ini dilakukan perancangan active fault tolerant control (AFTC) yang mampu bekerja ketika terdapat kesalahan pada sensor dan dapat mempertahankan performansi sistem. Langkah awal yang dilakukan adalah pemodelan dari proses yang terjadi pada steam drum. Selanjutnya dilakukan perancangan observer dimana gain observer didapat dengan perhitungan metode pole placement. Langkah terakhir adalah merancang rekonfigurasi kontrol. Uji performansi yang diberikan berupa kesalahan sensitivitas dan kesalahan bias. Pada sistem AFTC dengan kesalahan sensitivitas 8% didapatkan nilai maximum overshoot 0,71%, settling time 20 detik, dan error steady state 0,22%. Sedangkan sistem tanpa AFTC didapatkan nilai maximum overshoot 9,18%, settling time 30 detik, dan error steady state 8,78%. ================================================================================================== Water level control in steam drum is very important. This control will influence the feed water flow rate that get inside. To keep the level stay at set point, the manipulated variable is feed water flow rate based on turbine boiler feed pump operation. It is not rare that sensor become error the controller will give wrong signal to turbine boiler feedpump. In this final project is designed an active fault tolerant control (AFTC) that can work even in control valve error operation or there is fault in control valve operation and still can keep the system performance. At first, got the mathematical model of the process id steam drum. Then got the observer when the gain of observer is got from pole placement method. The final step is the reconfiguration control system. The test using sensitivity fault and bias fault. When the AFTC system tested using 8% of sensitivity fault got the value of maximum overshoot is 0,71%, settling time is 20, and error steady state is 0,22% seconds. While system without AFTC got the value of maximum overshoot is 9,18%, settling time is 30 seconds, and error steady state 8,78%

Perancangan Active Fault Tolerant Control Pada Sistem Pengendalian Level Separator di Petronas Muriah LTD Dengan Kesalahan pada Sensor dan Aktuator

Tugas Akhir ini berkaitan dengan masalah kesalahan level transmitter dan aktuator pada Separator di Petronas Muriah Ltd. Kesalahan tersebut menggunakan system control PI yang telah terpasang, oleh karena itu dalam makalah ini digunakan sebuah sistem Active Fault Tolerant Control (AFTC) untuk mengakomodasi kedua jenis kesalahan tersebut. Langkah awal yang dilakukan adalah pembuatan simulasi dengan MATLAB dari proses yang sama seperti yang ada di real plant. Metode rekonfigurasi sinyal kontrol yang digunakan untuk merancang active fault tolerant control adalah dengan pemberian sinyal kompensasi yang tidak merupakan sinyal estimasi kesalahan sensor dan actuator dengan menggunakan observer. Kesalahan yang diberikan berupa kesalahan bias dan sensitivitas yang merupakan karateristik statik dari sensor dan kesalahan kebocoran untuk aktuator. Hasil simulasi yang didapatkan menunjukkan bahwa active fault tolerant control yang dibangun dapat mengakomodasi kesalahan sensor dengan lebih baik dibandingkan sistem kontrol PI konvensional. ============================================================================================== This final project deals with transmitter and actuator level error issues at Separator at Petronas Muriah Ltd. The error uses an installed PI control system, therefore in this paper an Active Fault Tolerant Control (AFTC) system is used to accommodate both types of errors. The first step is to make a simulation with MATLAB from the same process as in real plant. The control signal reconfiguration method used to design the active fault tolerant control is by providing a compensation signal which is not an estimation signal of the sensor and actuator error by using the observer. The error provided is a bias error and a sensitivity that is a static characteristic of the sensor and leakage error for the actuator. The simulation results show that the built-in active fault tolerant control can accommodate sensor error better than conventional PI control system

Perancangan Sistem Active Fault Tolerant Control Pada Regenerative Anti-Lock Braking System Mobil Listrik Dengan Kesalahan Pada Aktuator

Faktor keamanan (safety) merupakan peran yang sangat penting untuk sistem pengereman pada mobil listrik, dengan berkembangnya teknologi diciptakan Regenerative Anti-Lock Braking System (ABS). Sistem kontrol yang bekerja pada aktuator regenerative ABS harus memiliki perfomansi dan kehandalan yang tinggi. Adanya kegagalan pada aktuator regenerative ABS dapat menurunkan tingkat keamanan pada mobil listrik. Metode yang dapat menoleransi kegagalan pada suatu sistem salah satunya adalah Active Fault Tolerant Control (AFTC). Kegagalan yang dikompensasi berupa kegagalan pada aktuator hidraulik. Perancangan sistem dengan AFTC dan Sliding Mode Controller (SMC) sebagai pengendali sistem pada regenerative ABS mampu mengkompensasi kesalahan bias sebesar 9%, 12%, 16% dan loss of effectiveness sebesar 6% dengan parameter perfomansi dari maximum overshoot, settling time, dan error steady state berturut-turut sebesar 18,3%; 0,081s; dan 0,9%. Pada kesalahan loss of effectiveness sebesar 6%, respon slip ratio menjadi 0 tanpa AFTC didetik ke-0,87; sedangkan adanya AFTC menunjukkan slip ratio tetap stabil didetik ke-0,87 hingga kendaraan berhenti. ========================================================================================================= Safety is very important for the braking system in electric cars, with the development of technology, is created Regenerative Anti-Lock Braking System (ABS). Control system that works on regenerative ABS actuators requires high performance and reliability. The failures on regenerative ABS actuators can change the safety level of electric cars. One of the methods that can tolerate the failures is Active Fault Tolerant Control (AFTC). Failures on the hydraulic actuator will be compensated. Design of AFTC and The application of Sliding Mode Controller (SMC) as controller of regenerative ABS is able to compensate bias error of 9%, 12%, 16% and loss of effectiveness is 6% with control performances result shown by Maximum Overshoot is 18,3%; Settling Time is 0,081s; and Steady State Error is 0,9%. Loss of effectiveness at 6%, the response of the slip ratio becomes 0 without AFTC at 0.87 seconds, while the AFTC indicates slip ratio is stable at 0.87 seconds until the vehicle stops

Perancangan Fuzzy Sliding Mode Fault Tolerant Control Pada Regenerative Anti-lock Braking System Mobil Listrik dengan Kesalahan Pada Aktuator

Faktor keamanan (safety) merupakan peran yang sangat penting pada mobil listrik, dengan berkembangnya teknologi diciptakan Regenerative Anti-Lock Braking System (ABS). Sistem kontrol yang bekerja pada aktuator regenerative ABS memiliki perfomansi dan kehandalan sehingga dapat mengurangi fenomena chattring dan menoleransi dari kesalahan yang dapat menyebabkan slip. Metode yang dapat menoleransi kegagalan pada aktuator hidrolik salah satunya adalah Active Fault Tolerant Control (AFTC). Perancangan sistem dengan AFTC pada Fuzzy Sliding Mode Controller (FSMC) dan Sliding Mode Controller (SMC) sebagai pengendali sistem pada regenerative Anti-lock Braking System mampu mengkompensasi kesalahan bias yang terjadi pada detik 0.2 dengan besaran 30%, 50%, dan 75%. Pada percobaan SMC dengan parameter perfomansi dari maximum overshoot, settling time, dan error steady state berturut-turut sebesar 17%; 0.158 detik;dan1%.Sedangkan pada percobaan dengan fuzzy mendapatkan parameter perfomansi dari maximum overshoot, settling time,dan error steady state berturut-turut sebesar 18.8%; 0.212 detik; dan 0.4%. Pada pengujian kesalahan 50% dan 75% SMC ditemukan penurunan slip rasio yang merupakan efek dari roda tergelicir dan tidak langsung berhenti. dari kesalahan yang diberikan setangkan pada FSMC tidak ditemukan dampak daridiberikan kesalahan, sehingga FSMC lebih baik dalam mengakomodasi kesalahan. ================================================================================================ Safety factor is a very important role in electric cars, with the development of technology Regenerative Anti-Lock Braking System (ABS) was created. The control system that works on regenerative ABS actuators has perfomance and reliability so that it can reduce chattring phenomena and tolerate errors that can cause slippage. One method that can tolerate failure in hydraulic actuators is Active Fault Tolerant Control (AFTC). Designing systems with AFTC on Fuzzy Sliding Mode Controller (FSMC) and Sliding Mode Controller (SMC) as system controllers on regenerative Anti-lock Braking System is able to compensate for bias errors that occur in 0.2 seconds with 30%, 50%, and 75%. In the SMC experiment with performance parameters from maximum overshoot, settling time, and steady state error, respectively 17%; 0.158seconds;and 1%. While in fuzzy experiments get performance parameters from maximum overshoot, settling time, and error steady state respectively at 18.8%; 0.212 seconds; and 0.4%. At the test of 50% error and 75% SMC there was a decrease in slip ratio which was the effect of the wheel slipping and did not immediately stop. from the error given to the FSMC there was no impact found in the error, so the FSMC was better at accommodating errors