Kendali PID Pada Low Bandwidth Active Suspension (LBAS)

Perkembangan teknologi pada suspensi kendaraan bertujuan untuk memberikan efek kenyamanan dan keamanan dalam berkendara. Low Bandwidth Active Suspension (LBAS) adalah sistem suspensi aktif dengan konsumsi energi yang lebih sedikit dibandingkan dengan High Bandwidth Active Suspension (HBAS). Kendali PID (Proportional Integral Derivative) adalah sebuah pengendali konvensional, sederhana, praktis, dan tidak memerlukan semua state untuk dilakukan pengukuran serta tidak memiliki observer, sehingga implementasinya akan lebih mudah. Pada Tugas Akhir ini dilakukan desain kendali PID pada LBAS. Desain kendali PID menggunakan metode auto tuning, dan Ziegler-Nichols pada tiga kondisi pengukuran. Pengukuran I pada percepatan sprung-mass, pengukuran II pada defleksi suspensi dan pengukuran III pada deformasi ban. Analisa performa LBAS menggunakan time response dan nilai RMS (root mean square) serta meninjau nilai comfort gain. Hasil penelitian yang diperoleh bahwa performa LBAS dengan kendali PID lebih baik dari sistem pasif pada pengukuran I. Nilai RMS pada percepatan sprung-mass sebesar 0,45 m/s2 , defleksi suspensi sebesar 0,0094 m dan deformasi ban sebesar 0,0013 m. Nilai comfort gain pada kendali PID sebesar 6,56% untuk percepatan sprung-mass, 15,37% untuk defleksi suspensi dan 2,62% untuk deformasi ban terhadap sistem suspensi pasif. ==================================================================================================== The development of vehicle suspension technology aims to provide comfort and security effects in driving. Low Bandwidth Active Suspension (LBAS) is active suspension system with less energy consumption compared with High Bandwidth Active Suspension (HBAS). PID controller (Proportional Integral Derivative) is a conventional controller, simply practical, does not require all state for measurement and does not have an observer, so that the implementation will be more easily. On this Final Project, PID control design is done on LBAS. PID control design uses auto tuning method and Ziegler-Nichols on three measurements conditions. The first measurement is on sprung-mass acceleration, the second is on suspension deflection measurements and the last is on tire deformation. Performance Analysis of the LBAS uses time response and RMS (root mean square) value also reviews the value of comfort gain. The result of research is obtained that LBAS performance with PID control is better than passive system in the first measurement. The RMS value on the sprung-mass acceleration is 0.42 m/s2 , suspension deflection is 0.0089 m and tire deformation is 0.0013 m. The comfort gain value on PID control is 6.56% for the sprung-mass acceleration, 15.37% for suspension deflection and 2.62% for tire deformation toward passive suspension system

DESAIN DAN ANALISIS SISTEM SUSPENSI AKTIF MODEL SEPEREMPAT KENDARAAN DENGAN KENDALI PID (PROPORTIONAL INTEGRAL DERIVATIVE)

Abstrak Perkembangan teknologi otomotif pada sistem suspensi bertujuan untuk memberikan efek kenyamanan dan keamanan dalam berkendara.Sistem suspensi aktif yang memiliki low-pass filterdisebut Low Bandwidth Active Suspension (LBAS) dan yang tidak adalah High Bandwidth Active Suspension (HBAS).Kendali PID (Proportional Integral Derivative) adalah sebuah pengendali konvensional, sederhana, praktis dan implementasinya mudah.Penelitian ini mendesain parameter dari PID dengan metodeZiegler-Nichols dan Auto Tuning. Pengukuran yang digunakan adalah pada percepatan sprung-mass. Analisis performa dengan nilai RMS (root mean square)dan comfort gain yangdibandingkan dengan sistem pasif.Hasil penelitian ini didapatkan bahwa dalam mendesain diperlukan tahapan pemodelan dari model fisik,dinamis,matematika, state-space dan Tuning PID.Didapatkan bahwa kendali P lebih baik dari kendali PI dan PID. Performa dari LBAS dengan kendali P pada percepatan sprung-mass, defleksi suspensi, dan deformasi banadalah 0,4574 m/s2; 0,01 m; dan 0,0013 m sedangkan HBAS sebesar 0,1233 m/s2; 0,0015 m; dan 0,01 m. Nilai comfort gain LBAS percepatan sprung-mass, defleksi suspensi, dan deformasi banadalah 18,67%; 4,76%; 13,33% sedangkan HBAS 78,08%; 85,71%; -566,67%. Kata Kunci: Seperempat Kendaraan, Sistem Suspensi Aktif, PID, Comfort Gain.   Abstract The development of automotive technology in the suspension system aims to provide comfort and safety effects in driving. The active suspension system that has a low-pass filter is called Low Bandwidth Active Suspension (LBAS) and which is not High Bandwidth Active Suspension (HBAS). PID control (Proportional Integral Derivative) is a conventional controller, simple, practical and easy to implement. This research designs the parameters of PID with Ziegler-Nichols and Auto Tuning methods. The measurement used is sprung-mass acceleration. Performance analysis with RMS value (root mean square) and comfort gain compared with passive system. The results of this study found that in designing the required stages of modeling of the physical model, dynamic, math, state-space and Tuning PID. It is found that P control is better than PI and PID control. Performance of LBAS with P control at sprung-mass acceleration, suspension deflection, and tire deformation is 0.4574 m/s2; 0.01 m; and 0,0013 m while HBAS of 0.1233 m/s2; 0.0015 m; and 0.01 m. The value of LBAS comfort gain acceleration of sprung-mass, suspension deflection, and tire deformation were 18.67%; 4.76%; 13.33% while HBAS 78.08%; 85.71%; -566.67%. Keywords: Quarter car, Active Suspension System, PID, Comfort Gain. &nbsp

PERENCANAAN SISTEM KONTROL HIDROLIK PADA ALAT UJI SUSPENSI SEPEDA MOTOR 1 DOF

Sistem hidrolik adalah sistem yang menggunakan fluida berupa pelumas (oli) sebagai media penggeraknya dengan konsep tekanan pada zat cair. Sistem hidrolik saat ini banyak digunakan di dunia perindustrian khususnya sebagai sistem tenaga, karena sistem ini dapat beroperasi secara akurat, optimum, dan efisien.Pada tugas akhir ini, maka dilakukan perencanaan sistem kontrol hidrolik pada alat uji suspensi sepeda motor 1 DOF dengan menggunakan software Automation Studio. Pada sistem kontrol hidrolik ini menggunakan sistem kontrol PLC yaitu Programmable Logic Controllers dengan metode ladder diagram. Hasil dari perencanaan sistem hidrolik adalah dengan daya motor sebesar 0,56 kW, kapasitas pompa 13,76 cc/rev, tekanan maksimal sebesar 17,71 bar, dan gaya maksimum yang diterima oleh silinder sebesar 25,13 kN. Pada perencanaan sistem kontrol harus terdapat empat dasar perancangan sistem kontrol yaitu wiring diagram, ladder diagram, elektrik hidrolik dan sequential functional chart. Oleh karena itu, hal tersebut dapat digunakan sebagai dasar perancangan sistem hidrolik atau sistem lainnya yang menggunakan PLC sebagai sistem kontrolnya

Analisis Dinamis pada Variable Geometry Suspension (VGS) dengan Kendali LQR dan LQG

Perkembangan teknologi pada suspensi kendaraan bertujuan untuk memberikan efek kenyamanan dan keamanan dalam berkendara. Sistem suspensi dengan komponen aktif telah dikembangkan mulai dari sistem suspensi semi-aktif hingga aktif. Variable Geometry Suspension (VGS) merupakan pengembangan dari sistem suspensi yang menggunakan aktuator aktif (single-link) berupa poros cam yang dipasang secara seri dengan suspensi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui performa dari VGS menggunakan kendali Linear Quadratic Regulator (LQR) dan Linear Quadratic Gaussian (LQG). Sistem suspensi dimodelkan dengan model kineto-dynamic. Metode linear equivalent modelling dan pemodelan state-space digunakan untuk mendesain sistem kendali dari VGS. LQR adalah kendali yang mengasumsikan semua state dapat diukur (full-state feedback), sedangkan LQG merupakan pengembangan dari LQR yang memiliki estimator/observer pada sistemnya, sehingga hanya memerlukan beberapa pengukuran saja. Penelitian ini memvariasikan nilai pembobotan pada LQR sedangkan pada LQG memvariasikan jumlah pengukuran (sensor) yang digunakan. Analisis performa dengan meninjau nilai RMS (root mean square) dan nilai Comfort Gain dari sistem VGS pada masing-masing kendali. Hasil penelitian ini didapatkan bahwa sistem VGS dengan model multi-bodi menggunakan kendali LQR dan LQG lebih baik dari sistem pasif. Pada kendali LQR, didapatkan nilai RMS maksimal sebesar 0,26 m/s2 pada percepatan sprung-mass, sedangkan kendali LQG sebesar 1,22 m/s2 dengan pengukuran kondisi III (sensor percepatan bodi dan defleksi suspensi). Nilai RMS dari defleksi suspensi dengan kendali LQR dan LQG tidak lebih baik dari sistem pasif, sedangkan pada deformasi ban nilai RMS dengan kendali LQR maksimal sebesar 6,6 mm dan pada LQG berkisar 6,7 sampai 6,8 mm. Nilai Comfort Gain dari sistem VGS mencapai 89,65% pada LQR dan 51,84% dengan kendali LQG, sedangkan pada nilai deformasi ban sebesar 3,17% pada LQR dan LQG sebesar 2,25%. ======================================================================================================================== Technological developments in vehicle suspension aim to provide comfort and safety. A suspension system with active components has been developed such as semi-active and active system. Variable Geometry Suspension (VGS) is a kind of active suspension that uses active actuators (single-link) in the form of a cam-axle mounted in series with the spring damper components. This paper report the study of the performance of VGS with Linear Quadratic Regulator (LQR) and Linear Quadratic Gaussian (LQG) control. First, a kineto-dynamic model is developed then a linear equivalent model in the state-space form is derived to design the controller. LQR is a control that assumes all states can be measured (full-state feedback). For LQG control the 2 cases of measurement combination with commonly available sensor are considered. The dynamics analysis of the VGS is conducted using multi-body dynamics model to capture the non-linear phenomena of the real system. This study varied the weighting in LQR, whereas LQG varied the number of measurements (sensors) used. Performance analysis by reviewing the RMS (root mean square) and Comfort Gain of the VGS system on each control. The simulation results of VGS system with multi-body model using LQR and LQG control batter than passive system. In LQR control, the maximum RMS is 0.26 m/s2 on sprung-mass acceleration, while the LQG control is 1.22 m/s2 with the acceleration sensor body and suspension deflection measurement. The RMS of the suspension deflection with LQR and LQG controls is no better than the passive system, whereas for tire deformation on LQR control of 6.6 mm and in the LQG ranges from 6.7 to 6.8 mm. Comfort Gain from VGS system reached 89.65% in LQR and 51.84% with LQG control, while the tire deformation value was 3.17% at LQR and LQG of 2.25%

KINETO-DYNAMIC PADA VARIABLE GEOMETRY SUSPENSION (VGS)

Suspension technology on the vehicle provides a comforting effect with shock absorbers and a safety effect in driving and reducing the accident rate. The suspension system was developed by changing the construction and mechanism as well as the addition of a control element. Variable Geometry Suspension (VGS) is the development of a suspension system by using an active actuator is Single-link which is used to change the geometry of the suspension. Geometry change can affect the performance of the suspension system, so a modeling approach is needed to analyze the performance of the VGS system. The VGS modeling uses a quarter-vehicle model and a multi-body model with an equation of motion system using a Kineto-dynamic model with a double-wishbone suspension type. The analysis method on the VGS uses input is bumpy-road to obtain system performance in body acceleration, suspension deflection, and tire deformation. The results of the VGS with the Kineto-dynamic model has a range of 2 mm in the variation of the single-link angle, the performance values ​​in the body acceleration and tire deformation between the quarter-vehicle and multi-body models have the same oscillations until steady, while the suspension deflection in the Kineto-dynamic model differs in the first oscillation with a steady time of 1.6 seconds. Therefore, the Kineto-dynamic model can be used to approximate the actual system

Rancang Bangun Arm Robot Sebagai Pemindah Tabung Reaksi Sampel PCR pada Prototype Liquid Handling System

Perkembangan teknologi di bidang medis telah mengarah pada penggunaan robot untuk membantu dan memudahkan pekerjaan tenaga medis dalam proses pengujian laboratorium, seperti pengujian sampel PCR. Pengujian PCR adalah salah satu metode pengujian COVID-19 yang paling akurat dengan menggunakan sampel lendir hidung atau tenggorokan. Saat ini pengujian sampel PCR masih dilakukan secara manual yang rawan terkontaminasi oleh tangan manusia. Robot lengan merupakan alat yang digunakan untuk memindahkan benda yang digunakan pada berbagai industri. Dalam hal ini, lengan robot digunakan pada industri medis untuk memindahkan tabung reaksi sampel PCR agar mencegah tingkat kontaminasi sampel PCR, mengingat tingginya risiko kontaminasi pada pengujian sampel PCR. Penelitian ini menggunakan metode penelitian dan pengembangan untuk merancang bangun robot lengan, pemrograman gerakan lengan robot, dan menguji kemampuannya mengambil tabung reaksi sampel PCR dari prototype liquid handling system dan meletakan ke rak yang telah disediakan. Berdasarkan hasil uji fungsi robot lengan pada prototype liquid handling system, waktu yang diperlukan untuk memindahkan tabung reaksi bergantung pada jarak pemindahannya. Waktu rata-rata dari titik A ke titik 1 adalah 21,91 detik, dari titik B ke titik 2 adalah 25,08 detik, dan dari titik C ke titik 3 adalah 25,73 detik. Disimpulkan bahwa lengan robot yang dirancang dapat menjadi solusi dalam proses pemindahan tabung PCR untuk mengurangi resiko kontaminasi yang terjadi.   Kata kunci: covid-19, prototipe liquid handling system, robot lengan

Analisis Putaran dan Jumlah Mata Pisau Terhadap Hasil Perajangan pada Mesin Perajang Adonan Kerupuk Udang Berpenggerak Motor Listrik

Kerupuk udang merupakan makanan ringan yang terbuat dari tepung terigu dengan bahan udang. Ketebalan kerupuk berpengaruh dalam kerenyahan. Proses perajangan adonan kerupuk udang masih menggunakan metode perajangan satu persatu menggunakan tenaga manusia hal ini menyebabkan proses perajangan dibutuhkan waktu yang lama serta hasil perajangan memiliki ketebalan yang berbeda-beda. Oleh karena itu diperlukan sebuah alat perajang adonan kerupuk udang sehingga ketebalan adonan kerupuk udang dapat diatur sesuai yang dibutuhkan yaitu 2-3 mm, hasil perajangan dapat dipengaruhi oleh kecepatan putaran dan jumlah mata pisau. Penelitian ini menggunakan metode deskriptif kuantitatif dimana sampel diambil secara acak sebanyak tiga kali pengujian Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa kapasitas hasil produksi dan efisiensi pada hasil perajangan adonan kerupuk udang berdasarkan variasi kecepatan putaran 172 Rpm, 200 Rpm, dan 272 Rpm dan jumlah mata pisau 1, 2, dan 4 pada mesin perajang adonan kerupuk udang. Berdasarkan analisis data pada penelitian ini efisiensi produksi tertinggi adalah pengirisan dengan jumlah 1 mata pisau dengan kecepatan putaran 172 rpm diangka 97,71 %, sedangkan kapasitas pengirisan tertinggi adalah variasi pengirisan 4 mata pisau dengan kecepatan 272 rpm diangka 26,5 kg/jam. Dari pengujian dan hasil analisa yang didapatkan dapat disimpulkan bahwa kecepatan dan jumlah mata pisau sangat berpengaruh pada kapasitsas efisiensi mesin yang dihasilka

Analisis Pengaruh Variasi Kosentrasi Cassava Graphene Terhadap Sifat Komposit Hidrophobic

Pati sebagai salah satu bahan dasar pembuatan plastik bersifat mudah diuraikan, mudah dalam proses dan pemanfaatannya akan memberikan nilai ekonomis karena di Indonesia ketersediaan tanaman berbahan dasar pati cukup melimpah. Hal ini menjadikan tanaman berbahan dasar pati memiliki peluang yang sangat besar untuk dijadikan bahan pembuatan plastik. Penelitian ini di maksudkan untuk mengetahui proses bahan komposit yang akan di teliti dengan menggunakan metode yang akan dilakukan dengan fokus analisis bahan komposit dari pengaruh cassava graphene. Analisis tersebut dari bahan pati kulit singkong yang di campurkan dengan graphene dengan komposisi 100ml pati kulit sngkong yang talah dihalusnkan dan komposisi graphene 5%,10%, dan 15%. Hasil dari proses pengadukan komposit cassava graphene dapat mengetahui sifat Hydrophobic dan konsentrasi dari graphene. Didapatkan hasil dari penambahan graphene dalam beberapa variasi yaitu 5% menunjukan hasil suduk kontak θ<90°, 10% menunjukan hasil sudut kontak θ=90°, dan 15% menunjukan hasil θ>90°. Dari pengamatan melalui metode uji contact angle dalam 3 kali sampel uji pengamatan. Dapat disimpulkan bahwa variasi menambahan graphene dalam jumlah di atas 10% membuat bioplastic memiliki sifat hydrophobic yang baik akan tahan terhadap air

Rancang Bangun Mesin Penggiling Padi Portable dengan Kapasitas 100 Kg/Jam Berbasis Motor Listrik

Mesin penggiling padi merupakan alat untuk memisahkan kulit padi dengan beras. Mesin penggiling padi yang beredar mempunyai beberapa kekurangan yakni menimbulkan polusi karena menggunakan penggerak berbahan bakar fosil dan menimbulkan kebisingan yang tinggi. Mesin penggiling padi portable ini bertujuan untuk membantu proses pemisahan kulit padi dan beras yang tidak menimbulkan polusi udara, tidak menimbulkan kebisingan berlebih, dan ringkas. Proses alat ini menggunakan metode perancangan yang dimulai dengan membuat konsep desain alat, pengerjaan rangka, pengerjaan mesin penggiling padi, pengerjaan corong/hopper, pengerjaan motor penggerak, pengerjaan sistem transmisi, dan yang terakhir perakitan semua komponen yang telah dikerjakan. Hasil dari perancangan alat ini yakni berdimensi panjang 705 mm, lebar 400 mm, dan tinggi 1000 mm. Alat ini menggunakan motor penggerak 2 Hp. Pada hasil pengujian alat menggunakan 3 variasi bukaan output valve beras. Pada bukaan ½ menghasilkan kapasitas 129 Kg/jam dengan keberhasilan 97%. Bukaan ¼ menghasilkan kapasitas 138 Kg/jam dengan keberhasilan 94%. Bukaan penuh menghasilkan kapasitas 153 Kg/jam dengan keberhasilan 89%. Kata Kunci: Rancang Bangun, Penggiling Padi Portable, Kapasitas

Rancang Bangun Mesin Roasting (Penyangrai) Kopi Semi Automatic

Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan membangun mesin roasting (penyangrai) kopi semi automatic yang efisien dan terjangkau. Studi literatur dilakukan untuk memperoleh pemahaman tentang proses penyangraian kopi dan inovasi terbaru dalam desain mesin penyangrai kopi. Analisis masalah dilakukan untuk mengidentifikasi kendala dalam penyangraian kopi saat ini. Perhitungan ditentukan untuk merancang mesin roasting kopi yang sesuai dengan kebutuhan. Proses perancangan meliputi pembuatan rangka, tabung penyangrai, dan pemilihan motor. Setelah perancangan selesai, dilakukan perakitan mesin dan uji fungsi alat. Data yang diperoleh dari uji fungsi alat dikumpulkan dan dianalisis. Berdasarkan hasil penelitian, mesin roasting kopi semi automatic yang hemat energi dan terjangkau dirancang dan dibangun. Drum roasting  bervolume 0.04m memiliki mesin dengan daya 0,49 HP dan memiliki gaya total sebesar 322,66 N. Kinerja mesin roasting (penyangrai) kopi semi automatic didapatkan rpm dengan output sebesar 60 rpm, kemudian mesin berjalan dengan putaran drum yang memiliki kecepatan anguler sebesar 6,28rad/s. Mesin roasting kopi semi automatic mampu menyangrai kopi hingga light roast selama 10 – 12 menit, medium roast 15 – 17 menit, medium dark roast 18 – 21 menit, dan dark roast 23 – 26 menit pada kecepatan tabung 60 rpm dan suhu tabung 195°C