Enzymatic Hydrolysis of Sorghum Bagasse to Readily Fermentable Sugar for Bioethanol

Produksi gula dari bagase sorghum menggunakan enzim selulase dan selobiase dilakukan dalam kultur batch. Tujuan percobaan adalah mempelajari pengaruh beban bagase sorghum dan waktu pretreatment kapur terhadap produksi gula dan yield gula. Pretreatment kapur dilakukan dalam 1000 ml labu leher tiga dengan beban kapur 0,1 g Ca(OH)2 /g sorghum bagasse dan ditambah dengan 500 ml air distilasi. Pengaruh waktu pretreatment (1, 2, 3, dan 4 jam) pada suhu 100°C dan pengaruh beban biomassa (5, 10, 15 % w/v) pada hidrolisis enzim untuk menghasilkan gula. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi gula maksimum dicapai sebesar 28,04 g/l dalam waktu pretreatment 4 jam; dan yield maksimum gula diperoleh 0,4 g glukose/ g biomassa dengan beban biomassa 5% (w/v). Kata kunci: Bagase sorghum, selulase, selobiase, hidrolisis enzim, kultur batch, pretreatment kapur Production of sugar from sorghum bagasse using enzyme of cellulase and cellobiase in a batch culture was conducted. The purpose of this experiment was to study of the effect of sorghum baggase loadings and lime pretreatment time on production and yield of sugar. Lime pretreatment was carried out in a 1000 ml three-neck flask with a lime loading of 0.1 g Ca(OH)2 /g sorghum bagasse and added with 500 ml distilled water. Effects of pretreatment time course (1, 2, 3, and 4 h) at temperature of 100°C and biomass loading (5, 10, 15 % w/v) were observed to produce sugar. The results showed that maximum concentration of sugar obtained was 28.04 g/l with a pretreatment time of 4 h; and the maximum yield of sugar obtained was 0.4 g glucose/ g biomass with a biomass loading of 5% (w/v). Keywords: Batch culture, cellulose, cellobiase, Enzymatic hydrolysis, ime pretreatment, sorghum bagass

Fault-Tolerant Control Design in Scrubber Plant with Fault on Sensor Sensitivity

The concept of fault-tolerant control has extensively been explored with various mapping of development. It starts from the system characteristic, the robustness of the controller, estimation methods and optimization, to the combination of the faults such that it can touch the true observed system. The mathematical concepts of the scrubber plant taking into account the pressure parameter along with sensing element and actuator are proposed. The data to construct the designs derive from the true values in one of Indonesian company. The performances coming from the simulations depict that the open- and closed-loop system could be the same as those of the real results. Furthermore, the observer is proposed to give the estimates of the states of $(\hat{x})$ and $(\hat{f}_s)$ showing the positive trace on the set-point of the residual fault followed by designing the fault-tolerant control with sensor fault on sensitivity. The scenarios are to give the lack of reading in sensor with $70\%$ and $85\%$ sensitivity and those are contrasted to the system without FTC (only PI controller). The yields portray that the system with FTC could deal with those sensor fault scenarios while its counterpart cannot drawing the faulty performance instead of tracking the set-point. The next project associated with this paper is also mentioned in the last section.Comment: 9 pages, 9 figure

Development of the PD/PI Extended State Observer to Detect Sensor and Actuator Faults Simultaneously

This paper discusses about an observer based faultdetection scheme to detect sensor and actuator faultssimultaneously in LTI system. The proposed strategy is to addderivative action on the extended state observer (ESO) in additionto proportional-integral action, so that the structure of theproposed observer is PD/PI or called PD/PI-ESO. The derivativeaction is performed both in state estimation and fault estimation.This is to achieve fast state estimation as well as fast faultestimation. Furthermore, the effects of disturbance are attenuatedby using the H performance approach. The observer gains arethen determined based on Linear Matrix Inequalities (LMI)technique. Simulation results of a DC motor speed control systemare presented to illustrate the effectiveness of the proposed method

Fault Estimation on Induction Motor Based on Stator Inter-Turn Fault

Since the 19th century, the use of electric motors continues to grow. Nowadays electric motors have been widely used in various fields of industry. One type of electric motor that is often used is an induction motor. Induction motors work in the presence of induced currents due to the relative difference in rotor rotation with rotating magnetic fields. Induction motors are preferred for industrial purposes because of low cost, easy to maintain, and high efficiency. Induction motors that are used continuously can experience several types of fault. The existence of fault can affect the performance of the induction motor. One of the fault that often occurs in induction motor is the result of stator inter-turn fault. This fault is caused by the gradual deterioration of insulation in the stator winding which cause a short-circuit. Sooner or later, this fault can cause damage to the induction motor in a short time if left unchecked. So, it is very important to monitor the fault in real-time. Therefore, this research proposes a fault estimation method on induction motor. The design of fault estimation based on particle filtering and extended state space equations is used to estimate the stator inter-turn fault. The effectiveness of this approach is validated by use of a computer simulation with using two fault signal represented by η_cc ramp and step signal. The performances of this fault estimation are measured by RMSE and with using 500 particles has smallest RMSE value, which are 0.0112 and 0.0124 for dq current fault when using η_cc ramp signal and 0.2373 and 0.2367 for dq current fault when using η_cc step signal

Deteksi Objek pada Prototipe Autonomous Car Menggunakan Sensor Fusion Kamera Mono dan Sensor Ultrasonik

Teknologi kendaraan berupa ADAS hingga autonomous car tidak dapat terlepas dari adanya sensor yang baik. Sensor yang baik sangat dibutuhkan untuk mengenali lingkungan sebagai fungsi alih dari indra manusia. Setiap sensor memiliki kelebihan dan kekurangan, sehingga untuk mendapatkan hasil yang baik, perlu mengekstraksi kelebihan setiap sensor untuk menutupi kelebihan yang lain, yang disebut sebagai sensor fusion. Sebagai sensor ukur jarak sensor ultrasonic HC-SR04 digunakan, dan untuk mendapatkan deteksi objek yang lebih baik sensor kamera mono IMX219-160, yang terpasang secara tertanam pada purwarupa autonomous car Jetson AI Car. Dengan mini-PC Jetson nano sebagai pemroses data dari kedua sensor untuk diterjemahkan menjadi pengenalan objek. Deteksi objek pada kamera menggunakan DNN Yolov4-tiny sebagai algoritma deteksi. Kemudian untuk menyamakan waktu pengukuran perlu mengatur time delay untuk sensor ultrasonik sebesar 7 detik. Hasil pengukuran kedua sensor menunjukkan hasil yang baik Penggabungan kedua sensor mampu berjalan dengan baik, baik dalam kondisi mendeteksi objek diam (statis) maupun bergerak (dinamis). Namun, terdapat penurunan akurasi ketika mendeteksi objek dinamis, dikarenakan sensor ultrasonik yang kurang baik untuk digunakan mendeteksi benda bergerak, serta distorsi kamera besar yang mempengaruhi hasil pengukuran. Maka penting untuk menelaah kembali device sensor yang digunakan, untuk mendapatkan sensor yang baik dalam mendeteksi lingkungan

Adaptive Kalman Filtering with Exact Linearization and Decoupling Control on Three-Tank Process

Water treatment and liquid storage are the two plants implementing the hydraulic three-tank system. Maintaining certain levels is the critical scenario so that the systems run as desired. To deal with, the optimal linear control and the complex advanced non-linear problem have been proposed to track certain dynamic reference. This paper studies those two using the combination of linearization and decoupling control under some assumptions. The result shows that the designed methods have successfully traced the dynamic reference signals. Beyond that, the adaptive system noise Kalman filter (AKF) algorithm is used to examine the estimation performance of the true non-linear system and the performance yields a rewarding prediction of the true system.Comment: 8 pages, 11 figure

Deteksi Objek pada Prototipe Autonomous Car Menggunakan Sensor Fusion Kamera Mono dan Sensor Ultrasonik

Teknologi kendaraan berupa ADAS hingga autonomous car tidak dapat terlepas dari adanya sensor yang baik. Sensor yang baik sangat dibutuhkan untuk mengenali lingkungan sebagai fungsi alih dari indra manusia. Setiap sensor memiliki kelebihan dan kekurangan, sehingga untuk mendapatkan hasil yang baik, perlu mengekstraksi kelebihan setiap sensor untuk menutupi kelebihan yang lain, yang disebut sebagai sensor fusion. Sebagai sensor ukur jarak sensor ultrasonic HC-SR04 digunakan, dan untuk mendapatkan deteksi objek yang lebih baik sensor kamera mono IMX219-160, yang terpasang secara tertanam pada purwarupa autonomous car Jetson AI Car. Dengan mini-PC Jetson nano sebagai pemroses data dari kedua sensor untuk diterjemahkan menjadi pengenalan objek. Deteksi objek pada kamera menggunakan DNN Yolov4-tiny sebagai algoritma deteksi. Kemudian untuk menyamakan waktu pengukuran perlu mengatur time delay untuk sensor ultrasonik sebesar 7 detik. Hasil pengukuran kedua sensor menunjukkan hasil yang baik Penggabungan kedua sensor mampu berjalan dengan baik, baik dalam kondisi mendeteksi objek diam (statis) maupun bergerak (dinamis). Namun, terdapat penurunan akurasi ketika mendeteksi objek dinamis, dikarenakan sensor ultrasonik yang kurang baik untuk digunakan mendeteksi benda bergerak, serta distorsi kamera besar yang mempengaruhi hasil pengukuran. Maka penting untuk menelaah kembali device sensor yang digunakan, untuk mendapatkan sensor yang baik dalam mendeteksi lingkungan

Rancang Bangun Speed Sensorless Supervisory Control Untuk Ekstrasi Daya Maksimum Pada Sistem Turbin Angin

Pada tugas akhir ini, telah dibuat supervisory control tanpa menggunakan sensor kecepatan yang bertujuan untuk meningkatkan daya dengan bantuan boost konverter. Pada sistem open loop, telah didapatkan hasil bahwa arus yang dihasilkan kecil sehingga daya yang dihasilkan juga kecil. Dengan adanya supervisory control diharapkan daya yang dihasilkan oleh turbin dapat maksimal. Dalam hal ini, di setiap kecepatan akan ditentukan besar arus optimum yang menghasilkan daya maksimum. Oleh karena itu digunakan supervisory level untuk menentukan nilai arus optimum yang berlaku, yaitu dengan menggunakan hasil pengukuran tegangan output converter. Dengan demikian, tidak lagi diperlukan sensor kecepatan untuk menentukan arus optimum. Selanjutnya, arus optimum hasil supervisory level menjadi arus setpoint bagi sistem kontrol arus dengan sinyal control adalah PWM bagi boost converter. Mekanisme kontrol ini menjamin arus yang terjadi pada masukan converter sesuai dengan nilai setpoint (arus optimum). Berdasarkan hasil percobaan diperoleh arus optimum untuk kecepatan angin 5 m/s, 6 m/s, 7 m/s berturut-turut adalah 60 mA, 100 mA dan 140 mA. Dalam hal ini, daya maksimum yang diperoleh adalah 290 mW mW (kecepatan angin 5 m/s) ,580 mW (Kecepatan angin 6 m/s), 910 mW (Kecepatan angin 7 m/s). Dengan demikian terjadi peningkatan daya sebesar 280 mW (kecepatan angin 5 m/s), 558 mW (kecepatan angin 6 m/s), dan 893 mW (kecepatan angin 7 m/s) dibandingkan dengan hasil daya pada kondisi open loop di setiap kecepatan angin

Non-Linear Estimation using the Weighted Average Consensus-Based Unscented Filtering for Various Vehicles Dynamics towards Autonomous Sensorless Design

The concerns to autonomous vehicles have been becoming more intriguing in coping with the more environmentally dynamics non-linear systems under some constraints and disturbances. These vehicles connect not only to the self-instruments yet to the neighborhoods components, making the diverse interconnected communications which should be handled locally to ease the computation and to fasten the decision. To deal with those interconnected networks, the distributed estimation to reach the untouched states, pursuing sensorless design, is approached, initiated by the construction of the modified pseudo measurement which, due to approximation, led to the weighted average consensus calculation within unscented filtering along with the bounded estimation errors. Moreover, the tested vehicles are also associated to certain robust control scenarios subject to noise and disturbance with some stability analysis to ensure the usage of the proposed estimation algorithm. The numerical instances are presented along with the performances of the control and estimation method. The results affirms the effectiveness of the method with limited error deviation compared to the other centralized and distributed filtering. Beyond these, the further research would be the directed sensorless design and fault-tolerant learning control subject to faults to negate the failures.Comment: 13 pages, 33 figure

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