Simulasi Sistem Kendali PI-Sliding Mode dengan Differential Flatness pada Buck Converter sebagai Pengendali Kecepatan Motor D

Abstract

Motor DC merupakan mesin elektrik yang banyak digunakan di berbagai bidang industri. Membangkitkan sinyal PWM (pulse width modulation) diperlukan untuk mengendalikan tegangan masukan pada motor yang kemudian dapat mengendalikan kecepatan putar motor DC. Namun, dengan metode pembangkitan sinyal PWM secara sederhana (hard switching) menyebabkan kondisi tidak stabil pada tegangan dan arus masukan pada motor DC, hal ini menyebabkan tidak stabilnya kecepatan putar pada motor DC. Konverter daya DC/DC dapat memperbaiki masalah hard switching yang disebabkan oleh pembangkitan sinyal PWM untuk mengendalikan tegangan masukan pada motor. Dalam penelitian ini konverter yang digunakan adalah buck converter. Terdapat banyak metode pengendalian dalam mengatur switching pada buck converter. Penelitian ini mengusulkan pengendalian yang melakukan tugas pelacakan lintasan kecepatan sudut pada sistem buck converter-motor DC. Pada penelitian ini menggunakan pengendalian sliding mode dan PI untuk mengendalikan switching dari buck converter, dan pengendali differential flatness digunakan untuk mengonversi kecepatan sudut dari motor DC (ω) menjadi tegangan (v), yang kemudian saling terhubung agar dapat bekerja secara berkesinambungan. Penelitian dilakukan dengan beberapa tahapan. Langkah pertama yang dilakukan ialah menentukan nilai dari parameter-parameter dari motor DC dan buck converter kemudian mendesain model rangkaian yang selanjutnya diubah ke bentuk matematis. Langkah berikutnya memodelkan bentuk matematis tersebut ke Simulink MATLAB. Selanjutnya melakukan simulasi openloop untuk memperoleh beberapa data yang digunakan untuk mendapatkan nilai dari parameter yang dibutuhkan oleh pengendali. Setelah nilai dari parameter-parameter tersebut didapatkan, nilai-nilai tersebut dimasukkan ke model matematis dari pengendali yang kemudian dimodelkan ke dalam Simulink MATLAB. Lalu langkah berikutnya yaitu menjalankan simulasinya dan menganali