Kajian Identifikasi Model Eksperimen pada Kontrol Kecepatan Motor DC

Motor arus searah atau Direct Current (DC) masih banyak digunakan dalam industri, pendidikan, penelitian bahkan dalam peralatan rumah tangga. Pengembangan teknik kontrol kecepatan motor DC dengan berbagai teori kontrol baik persektif adaptif maupun robust menantang untuk dilakukan. Model sistem kontrol kecepatan motor DC yang akurat perlu diteliti baik teori dan eksperimen. Fasilitas QUBE-Servo 2 dapat mengimplementasikan kajian pemodelan sistem kontrol tersebut terutama secara eksperimen. Data eksperimen tegangan listrik dan kecepatan sudut motor dapat dimanfaatkan untuk identifikasi model sistem kontrolnya yang dapat dibandingkan dengan teori motor DC dari data spesifikasi motor terkait. Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari metode identifikasi model sistem kontrol kecepatan sudut pada motor DC guna mendapatkan model yang paling akurat. Hasil eksperimen teknik kalang tertutup Proportional-Integral-Derivative (PID) menunjukkan bahwa model perumusan teori motor DC berbeda terutama fenomena overshoot dan fluktuasi pada tahap responnya. Fungsi transfer dari hasil identifikasi model berpangkat 2 lebih mendekati hasil eksperimen yang cenderung tidak linear daripada pangkat yang lebih rendah. Pemanfaatkan metode sistem identifikasi dalam merancang model berbasis data eksperimen memiliki akurasi baik sehingga layak digunakan dalam pengembangan dan optimalisasi teknik kontrol kecepatan motor DC

Uji Kinerja Ekstensometer Serat Optik di Laboratorium dan di Lereng Buatan

Pada makalah ini dilaporkan uji kinerja ekstensometer serat optik di laboratorium dan di lereng buatan. Ekstensometer didisain untuk sensor pergeseran tanah dan bekerja berbasis efek pelengkungan makro serat optik. Bagian sensor ekstensometer dibentuk dari seutas serat optik yang dilengkungkan dengan diameter 18 mm dan salah satu ujungnya dihubungkan ke suatu mekanisme penarikan. Bila terjadi pergeseran tanah, serat mengalami penarikan dan diameter lingkarannya mengecil sehingga intensitas keluaran lewat serat akan berkurang akibat rugi lengkungan yang terjadi. Besarnya perubahan intensitas keluaran akan bersesuaian dengan besarnya pergeseran yang terjadi. Ekstensometer serat optik terdiri atas sumber cahaya laser dioda pada panjang gelombang (λ) = 1300 nm, serat optik ragam tunggal sepanjang 50 m sebagai sarana penjalaran cahaya dan sekaligus sebagai sensor, pencabang serat optik, detektor cahaya, serta sistem pengolah data menggunakan Picoscope 3224 serta personal komputer/PC. Secara teoritis ekstensometer optik yang telah dibuat mempunyai jelajah pengukuran pergeseran sebesar 0-25 mm dengan sensitivitas 0.014 Volt/mm. Telah ditunjukkan secara visual disini bahwa ekstensometer dapat mendeteksi proses longsornya tanah pada suatu lereng buatan yang teramati sebagai penurunan intensitas keluaran dari ekstensometer serat optik.

Kajian Eksperimen Teknik Kontrol Penerbangan Posisi Tinggal Landas Drone Bikopter dengan Metode PID

Pengembangan teknik kontrol penerbangan (flight control) untuk drone tidaklah sederhana disebabkan oleh nonlinearitas, ketidakpastian, dan karakteristik dinamis udara. Bahkan, ini lebih rumit dari sistem kontrol yang memiliki hanya satu input dan satu output, diakibatkan kendali penerbangan drone dapat memiliki lebih dari satu input dan output. Fasilitas 3 degree of freedom (DOF) helikopter dapat mengimplementasikan teknik penerbangan drone jenis bikopter yang memiliki dua rotor secara eksperimen. Posisi tinggal landas (take off) drone sangatlah penting berkaitan dengan keselamatan awal penerbangan. Metode kontrol Proportional Integral Derivatif (PID) merupakan teknik populer yang tidak hanya dipelajari di dunia pendidikan tetapi juga telah diterapkan oleh industri untuk mengontrol plant-nya. Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari teknik kontrol penerbangan posisi take off drone bikopter dengan menerapkan metode PID baik kajian teori maupun eksperimennya. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa koefisien penguatan (gain) berpengaruh terhadap kesalahan dan lineraritas posisi drone. Variasi komponen gain kendali proportional integral lebih buruk dari proportional derivatif. Untuk mendapatkan respon posisi yang paling akurat dan linear, seluruh koefisien PID harus diaplikasi pada teknik kontrol penerbangan posisi tinggal landas drone bikopter.

Experimentally robustness improvement of DC motor speed control optimization by H-infinity of mixed-sensitivity synthesis

Speed control of DC motor needs excellent robustness to guarantee its function to work properly against uncertainty and disturbance. The uncertainty may occur because of mechatronic component degradation, sensor noise, and environmental effect. Overload and accident have the possibility to be a significant disturbance. The performance of the DC motor is related to its stability and accuracy, which becomes a robust control goal. Robustness is an essential criterion for DC motor applications, from electronic household appliances to electric vehicles. This research aims to improve the robustness of DC motor speed control by H-infinity optimization of mixed-sensitivity synthesis technique to deal with uncertainty and disturbance. Comparison of theoretical modeling of mechatronics principle and experimental identification model is used for finding the best plant model to be processed by mixed-sensitivity synthesis. The proposed controller’s singular values are successfully dropped significantly twice due to robustness improvement from the experimental data. The optimization controller design is robustly stable due to loaded mass as disturbance assessment. The robustness performance improves significantly because the proposed plan has better overshoot errors and smother signal. In addition, the Lyapunov stability assessment on eigenvalues and graphical method proves that the proposed controller design is asymptotically stable. Although the proposed design has significant higher order, it can easily improve DC motor speed control through personal computer (PC)-based control. The calculation of mixed-sensitivity H-infinity control is proven scientifically in this work for the DC motor plant experiment.acceptedVersionPeer reviewe

Deep neural network-based physical distancing monitoring system with tensorRT optimization

During the COVID-19 pandemic, physical distancing (PD) is highly recommended to stop the transmission of the virus. PD practices are challenging due to humans' nature as social creatures and the difficulty in estimating the distance from other people. Therefore, some technological aspects are required to monitor PD practices, where one of them is computer vision-based approach. Hence, deep learning-based computer vision is utilized to automatically detect human objects in the video surveillance. In this work, we focus on the performance study of deep learning-based object detector with Tensor RT optimization for the application of physical distancing monitoring system. Deep learning-based object detection is employed to discover people in the crowd. Once the objects have been detected, then the distances between objects can be calculated to determine whether those objects violate physical distancing or not. This work presents the physical distancing monitoring system using a deep neural network. The optimization process is based on TensorRT executed on Graphical Processing Unit (GPU) and Computer Unified Device Architecture (CUDA) platform. This research evaluates the inferencing speed of the well-known object detection model You-Only-Look-Once (YOLO) run on two different Artificial Intelligence (AI) machines. Two different systems-based on Jetson platform are developed as portable devices functioning as PD monitoring stations. The results show that the inferencing speed in regard to Frame-Per-Second (FPS) increases up to 9 times of the non-optimized ones, while maintaining the detection accuracies

Kajian Identifikasi Model Eksperimen pada Kontrol Kecepatan Motor DC

Motor arus searah atau Direct Current (DC) masih banyak digunakan dalam industri, pendidikan, penelitian bahkan dalam peralatan rumah tangga. Pengembangan teknik kontrol kecepatan motor DC dengan berbagai teori kontrol baik persektif adaptif maupun robust menantang untuk dilakukan. Model sistem kontrol kecepatan motor DC yang akurat perlu diteliti baik teori dan eksperimen. Fasilitas QUBE-Servo 2 dapat mengimplementasikan kajian pemodelan sistem kontrol tersebut terutama secara eksperimen. Data eksperimen tegangan listrik dan kecepatan sudut motor dapat dimanfaatkan untuk identifikasi model sistem kontrolnya yang dapat dibandingkan dengan teori motor DC dari data spesifikasi motor terkait. Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari metode identifikasi model sistem kontrol kecepatan sudut pada motor DC guna mendapatkan model yang paling akurat. Hasil eksperimen teknik kalang tertutup Proportional-Integral-Derivative (PID) menunjukkan bahwa model Perumusan teori motor DC berbeda terutama fenomena overshoot dan fluktuasi pada tahap responnya. Fungsi transfer dari hasil identifikasi model berpangkat 2 lebih mendekati hasil eksperimen yang cenderung tidak linear daripada pangkat yang lebih rendah. Pemanfaatkan metode sistem identifikasi dalam merancang model berbasis data eksperimen memiliki akurasi baik sehingga layak digunakan dalam pengembangan dan optimalisasi teknik kontrol kecepatan motor DC

A Simple and Cost-Effective Physical Distancing Violation Detector Using a Rotating Time of Flight Lidar

In this work, a simple and cost-effective physical distancing violation detector using a commercial lidar has been developed. Our system comprises time of flight (ToF) lidar, mounted a stepper motor to rotate ToF Lidar and range an object on the top. We control a rotation of the stepper motor, record the distance between the object and the ToF Lidar by using a microcontroller, and analyze the measuring data using a computer program. This system can also indirectly estimate the distance between two objects by applying a simple vector operation. This paper successfully detects and evaluates the distance between two dummy objects placed with various configurations. We obtained the estimated distances using our proposed method nearly equal to the actual distances measured manually. In addition, our system has been tested to measure the physical distances among people with three volunteers who stood 200 cm and 80 cm distances in an indoor environment. The experiment results show that the distance between volunteer 1 and volunteer 2 is 186.5 cm and the distance between volunteer 2 and volunteer 3 is 73.0 cm. These indicate our system could provide information whether a safe distance or a risk distance. This research work can help the authorities provide an instrument for reducing contagious diseases, especially COVID-19 pandemic outbreaks, by installing at a fixed location or in portable instrument services

Kajian Eksperimen Teknik Kontrol Penerbangan Posisi Tinggal Landas Drone Bikopter dengan Metode PID

Pengembangan teknik kontrol penerbangan (flight control) untuk drone tidaklah sederhana disebabkan oleh nonlinearitas, ketidakpastian, dan karakteristik dinamis udara. Bahkan, ini lebih rumit dari sistem kontrol yang memiliki hanya satu input dan satu output, diakibatkan kendali penerbangan drone dapat memiliki lebih dari satu input dan output. Fasilitas 3 degree of freedom (DOF) helikopter dapat mengimplementasikan teknik penerbangan drone jenis bikopter yang memiliki dua rotor secara eksperimen. Posisi tinggal landas (take off) drone sangatlah penting berkaitan dengan keselamatan awal penerbangan. Metode kontrol Proportional Integral Derivatif (PID) merupakan teknik populer yang tidak hanya dipelajari di dunia pendidikan tetapi juga telah diterapkan oleh industri untuk mengontrol plant-nya. Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari teknik kontrol penerbangan posisi take off drone bikopter dengan menerapkan metode PID baik kajian teori maupun eksperimennya. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa koefisien penguatan (gain) berpengaruh terhadap kesalahan dan lineraritas posisi drone. Variasi komponen gain kendali proportional integral lebih buruk dari proportional derivatif. Untuk mendapatkan respon posisi yang paling akurat dan linear, seluruh koefisien PID harus diaplikasi pada teknik kontrol penerbangan posisi tinggal landas drone bikopter

Wire Extensometer Based on Optical Encoder for Translational Landslide Measurement

A landslide is a natural disaster mostly accompanied by heavy rains, earthquakes, or volcanic eruptions. Due to its significant incurred losses, several studies have been conducted to develop a landslide monitoring system. In this report, we built and implemented optical-based wire-extensometers to measure and monitor a translational landslide in a prone area. This extensometer was built of an optical rotary encoder (whose shaft bonded to a spiral spring and sling rope) interfaced to a low-cost microcontroller as a principal component and subsequently linked to a GSM-based wireless network. The working principle of the employed sensor described in this paperwork is to count optical pulse signal and convert it into a length unit. This sensor can provide much better signal stability and show high resolution for a wide-range measurement than voltage- or current-based sensors. The specification of the engaged optical encoder provides 2000 pulses per rotation, leading to a length resolution of 0.011 ± 0.0083 mm with a speed limit of about 36 mm/s. Furthermore, the wire extensometer was examined in a remote place near a double-track train road to assess its performance in an actual field. A solar cell system was applied as its main power supply. An example of transmitted data shows a land shift from 12 mm to 150 mm, which is mainly triggered by high rainwater infiltration. This result demonstrates that the developed extensometer is deserved to be promoted for landslide monitoring in the geological research-work area