Modeling and Control of Anti-Rolling Gyro System to Stabilize Single-Track Vehicle

Two-wheeled vehicle has many advantages such as small size, more efficiency, and more maneuverable. These advantages come at the lack of stability and safety. To improve the stability and safety of a two-wheeled vehicle, the Control Moment Gyroscopic Stabilization is considered. This system is composed to generate counteracting roll stabilizing torque. In this study, the system of gyroscopic stabilizer is simulated and validated to be implemented into a two-wheeled vehicle. Proportional-Integral-Derivative (PID) controller is designed to control the gimbal for generating the balancing torque. The performance of the proposed controller is evaluated through simulation for non-linear cases. The result of the non-linear model confirms a good balance in terms of rapid response

Vibration Analysis of Narrow Tilting Three-Wheeled Vehicle Suspension System During Cornering

In Indonesia, there are a lot of vehicle on the road. These vehicles are used by the owner even there are only one or two passangers. That is the main reason of traffic jam in Indosia. However, motorbike is the best solution to fully use all part of the road that is provided in Indonesia because of its size, despite of motorbike has less safety than car. Therefore, combination between motorbike and car advantages have to be delivered through new type of vehicle which is narrow tilting three-wheeled vehicle. The goal that we want to achive from this final project is to test the vibration which affected the Narrow Tilting Three-Wheeled Vehicle (NTTWV). The condition that we analize is when the Narrow Tilting Three-Wheeled Vehicle (NTTWV) oscilliating during cornering. This condition is important because in Indonesia, there are a lot of hole located on the cornering part of the road. This is important in order to make the vehicle comfortable to be use in any condition. To have a better analysis, we use three variation which are suspension angle, spring constant and length of the arm. From the research, we could conclude that in order to feel less vibration acceleration we have to decrease the spring constant. Another way to lessen the vibration impact, we could lowering the suspension angle. Lastly, we could extend the arm length in order to have lower vibration impact

Pemodelan Gerak Belok Steady State dan Transient pada Kendaraan Empat Roda

Kemajuan pesat di bidang industri kendaraan harus diimbangi oleh kemajuan ilmu pengetahuan bidang otomotif, khususnya pada bidang simulasi dinamika kendaraan. Hasil simulasi dari pemodelan dinamika kendaraan dapat digunakan untuk mengetahui respon dan karakteristik kendaraan terhadap perintah pengendara maupun gangguan jalan. Untuk melakukan simulasi tersebut, dibutuhkan sebuah model dinamis yang dapat merepresentasikan sebuah kendaraan, dimana model tersebut tersusun dari persamaan-persamaan matematis yang bersesuaian. Pada tugas akhir ini dilakukan pemodelan gerak belok kendaraan empat roda, dengan menggunakan jenis pemodelan kendaraan single-track. Gerak belok kendaraan dianalisa pada dua kondisi, yaitu kondisi steady-state dan transient. Input dari model dinamis yang dibuat adalah nilai dari parameter kendaraan (meliputi massa, inersia, letak pusat massa, dan kekakuan belok ban), kecepatan kendaraan konstan, dan sudut kemudi roda depan. Model dinamis gerak belok kendaraan yang telah dibuat dapat menampilkan karakteristik kemudi kendaraan (understeer, neutralsteer, dan oversteer), grafik respon variabel gerak belok kendaraan (radius belok, yaw rate, dan sudut slip), besarnya kecepatan kritis kendaraan, serta visualisasi lintasan belok kendaraan. Hasil simulasi model dinamis kendaraan telah sesuai bila merujuk dari penelitian model single-track dan mempunyai ketidaksesuaian 30-60% jika dibandingkan dengan penelitian model twin-track

Complex Potential Methods for a Crack and Three-phase Circular Composite in Anti-plane Elasticity

An interaction between an anti-plane crack with a three-phase circular composite by using complex potential methods is considered in this paper. The solution procedures for solving this problem consist of two parts. In the first part, based on complex potential methods in conjunction with analytical continuation theorem and alternating technique, the complex potential functions of a screw dislocation interacting with three-phase circular composites are obtained. The second part consists of the derivation of logarithmic singular integral equations by introducing the complex potential functions of screw dislocation along the crack border together with superposition technique. The logarithmic singular integral equations are then solved numerically by modeling a crack in place of several segments. Linear interpolation formulae with undetermined coefficients are applied to approximate the dislocation distribution along the elements, except at vicinity of the crack tip where the dislocation distribution preserves a square-root singularity. The mode-III stress intensity factors are then obtained numerically in terms of the values of the dislocation density functions of the logarithmic singular integral equations

Perancangan dan Analisa Karakteristik Traksi Sistem Powertrain Mobil Produksi Pedesaan

Mobil Produksi Pedesaan dirancang untuk dioperasikan diwilayah pedesaan yang tentunya memiliki medan jalan lebih beragam daripada medan jalan pada umumnya. Medan jalan yang dimaksud seperti tanjakan turunan curam, jalan berbatu, jalan berpasir, jalan yang basah, jalan sempit yang banyak ditemui didaerah perbukitan, pegunungan, dan pesisir pantai.Dalam penelitian ini dilakukan sebuah perancangan dan analisa terhadap komponen Power Train pada Mobil Produksi Pedesaan. Mobil dirancang menggunakan engine Sinjay 2. Perhitungan yang dilakukan meliputi mediasi aliran daya pasa sistem powertrain, memilih rasio – rasio yang ada, penyesuaian karakteristik antara engine dan transmisi. Setelah didapatkan parameter dari powertrain maka selanjutnya dilakukan perancangan layout dan tiap elemen dalam powertrain.Dari hasil penelitian, untuk dapat menempuh medan tanjakan maksimal dan kecepatan maksimal yang diinginkan maka rasio transmisi yang digunakan berturut-turut 6.5 , 4.4, 2.8, dan 2 untuk rasio gigi 1 sampai 4, sedangkan untuk final drive digunakan rasio bernilai 5. Dengan rasio tersebut Mobil Produksi Pedesaan akan memiliki kemampuan menanjak maksimal gradient jalan 44% dan akselerasi maksimal 2,8 m/s2. Penggunaan modifikasi sistem Transfer Case memungkinkan kendaraan untuk memindah daya engine untuk memutar mesin produksi lebih terintegrasi dan dapat beroperasi mode penggerak 4 roda

Perancangan Interfacing Dan Software Pembacaan Data Mekanisme Uji Karakteristik Sistem Kemudi

Sistem kemudi merupakan salah satu elemen penting pada sebuah mobil. Sistem kemudi mempunyai fungsi untuk mengatur arah kendaraan dengan cara membelokkan roda depan. Salah satu jenis sistem kemudi yang umum digunakan adalah sistem kemudi rack dan pinion. Pada perancangan ini dirancang interface dan software untuk pembacaan data mekanisme uji karakteristik sistem kemudi. Interfacing dan software pembacaan data dapat digunakan untuk membaca data sudut putar steering wheel, sudut putar roda kanan dan kiri, besarnya torsi, dan besarnya beban. Interfacing antara sensor dan computer menggunakan Arduino Uno. Karena keterbatasan sensor yang tersedia, maka pada perancangan ini yang digunakan sebagai sensor adalah potensiometer. Dengan asumsi menggunakan sensor beban tipe LCM401-750 yang memiliki ketelitian 0,73 Kg, sensor torsi CS1120 Reaction Torque Sensor yang memiliki ketelitian 0,3 Nm, sensor sudut steering wheel menggunakan potensiometer multy turn yang memiliki ketelitian 4º dan sensor sudut roda kanan dan kiri menggunakan potensiometer single turn yang memiliki ketelitian 0,3º

Perancangan dan Analisa Sistem Kemudi dan Sistem Suspensi Quadrilateral pada Narrow Tilting Vehicle

Narrow tilting vehicle sebagai jenis transportasi alternatif yang menggabungkan sepeda motor dan mobil terus berkembang. Kendaraan beroda tiga ini mampu bermanuver dengan lincah karena memiliki kemampuan untuk memiringkan rangka kendaraan (tilting) seperti sepeda motor. Kemampuan bermanuver ini perlu didukung oleh sistem kemudi dan sistem suspensi kendaraan yang baik sehingga kendaraan tetap aman pada saat digunakan. Berdasarkan permasalahan tersebut diperlukan rancangan sistem kemudi dan sistem suspensi narrow tilting vehicle yang sesuai dengan kriteria tertentu. Proses perancangan sistem kemudi dan sistem suspensi narrow tilting vehicle dilakukan dengan simulasi kinematika menggunakan perangkat lunak multibody dynamics. Dari hasil simulasi diperoleh geometri sistem kemudi yang paling mendekati kondisi Ackerman adalah pada trackwidth 600mm dan panjang sambungan belakang (Lback) 50mm dan sambungan samping (Lside) 40mm. Untuk geometri sistem kemudi yang paling mendekati kondisi Ackerman, variasi panjang upper control arm yang sama dengan lower control arm telah dipilih

Pemodelan Gerak Belok Steady State dan Transient pada Kendaraan Empat Roda

Kemajuan pesat di bidang industri kendaraan harus diimbangi oleh kemajuan ilmu pengetahuan bidang otomotif, khususnya pada bidang simulasi dinamika kendaraan. Hasil simulasi dari pemodelan dinamika kendaraan dapat digunakan untuk mengetahui respon dan karakteristik kendaraan  terhadap perintah pengendara maupun gangguan jalan. Untuk melakukan simulasi tersebut, dibutuhkan sebuah model dinamis yang dapat merepresentasikan sebuah kendaraan, dimana model tersebut tersusun dari persamaan-persamaan matematis yang bersesuaian. Pada tugas akhir ini dilakukan pemodelan gerak belok kendaraan empat roda, dengan menggunakan jenis pemodelan kendaraan single-track. Gerak belok kendaraan dianalisa pada dua kondisi, yaitu kondisi steady-state dan transient. Input dari model dinamis yang dibuat adalah nilai dari parameter kendaraan (meliputi massa, inersia, letak pusat massa, dan kekakuan belok ban), kecepatan kendaraan konstan, dan sudut kemudi roda depan. Model dinamis gerak belok kendaraan yang telah dibuat dapat menampilkan karakteristik kemudi kendaraan (understeer, neutralsteer, dan oversteer), grafik respon variabel gerak belok kendaraan (radius belok, yaw rate, dan sudut slip), besarnya kecepatan kritis kendaraan, serta visualisasi lintasan belok kendaraan. Hasil simulasi model dinamis kendaraan telah sesuai bila merujuk dari penelitian model single-track dan mempunyai ketidaksesuaian 30-60% jika dibandingkan dengan penelitian model twin-track

Perancangan dan Analisa Sistem Kemudi Narrow Tilting Vehicle dengan Variasi Trackwidth dan Panjang Suspensi Arm

Seiring bertambahnya jumlah penduduk di suatu kota menyebabkan peningkatan pada jumlah kendaraan. Hal ini menyebabkan kepadatan lalu lintas yang menjadi masalah besar bagi penduduknya. Saat terjadi kemacetan, pergerakan menjadi  terbatas khususnya pada mobil yang memiliki dimensi yang lebih lebar dibandingkan motor. Salah satu solusi untuk kondisi tersebut adalah dengan membuat desain kendaraan yang kecil, aman, dan irit bahan bakar yaitu dengan membuat kendaraan narrow tilting vehicle. Langkah awal yang dilakukan dalam proses perancangan sistem kemudi adalah membuat rancangan 3D sistem kemudi pada software. Pendekatan yang digunakan pada perancangan ini adalah melakukan simulasi kinematika dari sistem kemudi dengan variasi trackwidth sebesar 800 mm, 1000 mm dan 1200 mm. Selain itu variasi yang diberikan berupa panjang knuckle dan panjang hub steering untuk mengetahui pengaruhnya terhadap sudut belok menurut prinsip Ackerman. Kemudian dari masing-masing trackwidth akan dianalisa sudut camber yang dihasilkan dengan variasi panjang upper arm agar kendaraan tetap aman dan nyaman. Pada tugas ahkir ini hasil analisa yang didapatkan adalah konfigurasi trackwidth yang sesuai dengan prinsip belok Ackerman dicapai pada trackwidth 1000 mm dengan panjang knuckle 134 mm dan panjang hub steering 139,64 mm. Rancangan tersebut menghasilkan sudut belok roda dalam(δi) 38̊ dan sudut belok roda luar(δo) sebesar 27̊. Untuk variasi panjang upper arm pada trackwidth 1000 mm digunakan upper arm dengan panjang 457,5 mm yang menghasilkan sudut camber ± 0,6̊