Simulasi Sistem Regenerative Braking pada Pengontrolan Kecepatan Motor DC Berbasis Auto-Tuning Fuzzy-PID

Abstract

Pada penelitian ini dilakukan simulasi sistem regenerative braking pada pengontrolan kecepatan motor DC berbasis auto-tuning fuzzy-PID. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui cara kerja dari sistem regenerative braking menggunakan bidirectional DC-DC converter dan mendapatkan kontroler auto-tuning fuzzy-PID yang sesuai dari sistem kontrol kecepatan motor DC. Hubungan proses regenerative braking dan kontrol kecepatan motor DC adalah proses regenerative braking menjadi action negative dari sistem yang dirancang dan kontrol kecepatan motor DC menjadi action positive. Action negative adalah hasil dari sistem regenerative braking bukan menjadi hasil primer yang diharapkan dari sistem yang dirancang, sedangkan action positive yang dimaksud pada kontrol kecepatan motor DC adalah hasil kontrol kecepatan yang sesuai setpoint merupakan hasil primer dari sistem yang dirancang. Proses regenerative braking yang bekerja pada sistem merupakan hasil dari engine braking atau pengereman mesin. Perancangan simulasi dilakukan pada software MATLAB/SIMULINK 2020a. Pengontrolan dilakukan dengan konfigurasi kaskade. Konfigurasi pertama untuk loop luar sebagai kontrol kecepatan dan konfigurasi kedua untuk loop dalam sebagai kontrol arus menggunakan hysteresis current control. Sebelum hysteresis current control terdapat kontrol PID yang dituning dengan kontrol logika fuzzy. Masukan kontrol logika fuzzy terdiri atas error dan delta error. Error didapatkan dari hasil pengurangan reference speed dan actual speed yang berasal dari motor DC dan delta error didapatkan dari hasil pengurangan error dan error sebelumnya. Digunakan metode inferensi Mamdani dan Centre of Gravity untuk defuzzifikasi. Keluaran dari kontrol logika fuzzy kemudian menjadi masukan pada hysteresis current control. Hasil dari kontroler adalah sinyal PWM. Pengujian sistem menggunakan dua mode bebanan yaitu tanpa beban dan berbeban. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini: ketika tanpa beban persentase error steady state bernilai 0,00071% dan saat berbeban bernilai 0,0001318%. Settling time mode tanpa beban sebesar 2,586 ms dan mode berbeban sebesar 1,303 ms. Sistem berbeban tidak memiliki overshoot dan sistem tanpa beban memiliki overshoot sebesar 0,0045