Dokumen ini berisi ringkasan tentang spesifikasi sistem alat yang akan dibuat sebagai proyek mandiri mata kuliah Sistem Kendali Digital. Spesifikasi sistem mencakup controller berbasis Arduino Uno, MOSFET sebagai driver, motor DC sebagai aktuator, dan sensor untuk memberikan umpan balik kecepatan motor.
1. 1
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga, Bandung 40012, Kotak Pos 1234, Telepon (022) 2013789, Fax. (022)
2013889 Homepage :www.polban.ac.id Email : polban@polban.ac.id
Dokumentasi Tugas Akhir Mata Kuliah
Lembar Sampul Dokumen
Judul Dokumen
Dokumen B100: “Sistem Kendali Kecepatan Motor DC dengan
PID berbasis Arduino dan Mosfet”
Jenis Dokumen B100
Nomor Dokumen B100 – 01
Nomor Revisi 01
Nama File SKD2B_B100_Lucky Alghifari_Proyek Mandiri.docx
Tanggal
Penerbitan 20 Maret 2017
Unit Penerbit Lucky Alghifari Meidiansyah
Jumlah Halaman 5
Data Pengusul
Pengusul Nama Jabatan Mahasiswa D – III
Teknik Elektronika
Lucky Alghifari
Meidiansyah
151311048
Tanggal
20 – 03-
2017
Tanda
Tangan
Lembaga Politeknik Negeri Bandung
Alamat Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-2013789 Faks : 022-
2013889
Email : polban@polban.ac.id
2. 2
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR.........................................................................................................5
1 PENGANTAR .............................................................................................................6
1.1 RINGKASAN ISI DOKUMEN ......................................................................................6
1.2 TUJUAN PENULISAN ................................................................................................6
2 PENGEMBANGAN PROPOSAL.............................................................................6
2.1 LATAR BELAKANG ..................................................................................................6
2.2 DESKRIPSI ALAT .....................................................................................................6
3 PENUTUP....................................................................................................................7
1 PENGANTAR ...........................................................................................................10
1.1 RINGKASAN ISI DOKUMEN ....................................................................................10
1.2 TUJUAN PENULISAN DAN APLIKASI/KEGUNAAN DOKUMEN .................................10
2 ELEMEN YANG DIGUNAKAN ............................................................................10
2.1 CONTROLLER (ARDUINO UNO) .............................................................................10
2.2 DRIVER (MOSFET) ..............................................................................................11
2.3 ACTUATOR (MOTOR DC)......................................................................................12
2.4 SENSOR .................................................................................................................14
3 PENUTUP..................................................................................................................14
REFERENSI: ....................................................................................................................15
1 PENGANTAR ...........................................................................................................18
1.1 RINGKASAN ISI DOKUMEN ....................................................................................18
1.2 TUJUAN PENULISAN DAN APLIKASI/KEGUNAAN DOKUMEN .................................18
2 PERANCANGAN PRODUK...................................................................................18
2.1 SISTEM WIRING.....................................................................................................19
2.2 FLOWCHART..........................................................................................................19
2.3 BLOK DIAGRAM ....................................................................................................20
2.4 PERANCANGAN HARDWARE/PERANGKAT KERAS..................................................20
3 PENUTUP..................................................................................................................21
1 PENGANTAR ...........................................................................................................24
1.1 RINGKASAN ISI DOKUMEN ....................................................................................24
1.2 TUJUAN PENULISAN DAN APLIKASI/KEGUNAAN DOKUMEN .................................24
2 REALISASI PERANCANGAN...............................................................................24
2.1 MIKROKONTROLLER ARDUINO UNO .....................................................................24
2.2 AKTUATOR MOTOR DC.........................................................................................25
2.3 REALISASI PENGETESAN SENSOR ..........................................................................25
2.4 PENGETESAN DISPLAY DAN PLOTTER....................................................................26
2.5 PENGUJIAN AKTUATOR .........................................................................................27
2.6 PENGUJIAN DRIVER...............................................................................................27
3 PENUTUP..................................................................................................................27
1 PENGANTAR ...........................................................................................................30
3. 3
1.1 RINGKASAN ISI DOKUMEN ....................................................................................30
1.2 TUJUAN PENULISAN DAN APLIKASI/KEGUNAAN DOKUMEN .................................30
2 DESAIN KENDALI..................................................................................................30
2.1 PENDEKATAN PID DENGAN METODE ZN1.............................................................30
2.2 DESAIN KENDALI RESPON SISTEM ........................................................................31
2.3 PROSES PERHITUNGAN ..........................................................................................32
2.4 RESPON SINYAL HASIL DESAIN..............................................................................33
3 PENUTUP..................................................................................................................33
1 PENGANTAR ...........................................................................................................36
1.1 RINGKASAN ISI DOKUMEN ....................................................................................36
1.2 TUJUAN PENULISAN DAN APLIKASI/KEGUNAAN DOKUMEN .................................36
2 HASIL TUNING.......................................................................................................36
2.1 HASIL TUNING KENDALI PID METODE DISKRITISASI LANGSUNG .........................36
2.2 HASIL TUNING KENDALI PID BACKWARD DIFFERENCE .......................................37
3 PENUTUP..................................................................................................................37
5. 5
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan anugrah dari-Nya saya
dapat menyelesaikan dokumen B100-600 tentang “Sistem Kendali Kecepatan Motor DC
dengan PID berbasis Arduino dan Mosfet” ini. Sholawat dan salam semoga senantiasa
tercurahkan kepada junjungan besar kita, Nabi Muhammad SAW yang telah menunjukkan
kepada kita semua jalan yang lurus berupa ajaran agama islam yang sempurna dan menjadi
anugrah terbesar bagi seluruh alam semesta.
Penulis sangat bersyukur karena dapat menyelesaikan dokumen B100-600 yang
menjadi tugas proyek mandiri mata kuliah Sistem Kendali Digital yang berjudul “Sistem
Kendali Kecepatan Motor DC dengan PID berbasis Arduino dan Mosfet”. Disamping itu, saya
mengucapkan banyak terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu saya selama
pembuatan proyek dan dokumen ini berlangsung,sehingga dapat terealisasikanlah proyek dan
dokumen ini.
Demikian yang dapat saya sampaikan, semoga dokumen ini dapat bermanfaat bagi para
pembaca. Saya mengharapkan kritik dan saran terhadap dokumen ini agar kedepannya dapat
saya perbaiki. Karena saya sadar, dokumen yang saya buat ini masih banyak terdapat
kekurangannya.
Bandung, Juni 2017
Penyusun
6. 6
PROPOSAL TUGAS AKHIR MATA KULIAH
1 PENGANTAR
1.1 Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen B100 yang dibuat ini berisikan tentang ide atau perencanaan proyek atau tugas
akhir(mandiri)mata kuliah Sistem Kendali Digital,Elektronika Industri 2 dan Instrumentasi
Elektronika.Pengembangan proyek mandiri ini mengaplikasikan sistem kendali untuk
mengatur kecepatan putaran motor DC yang akan menghasilkan feed back berupa sebuah
tegangan/kecepatan putaran motor(V/rpm).
1.2 Tujuan Penulisan
Pembuatan dokumen B100 ditujukan untuk memberi pemahaman dan pengetahuan yang lebih
dalam pengembangan proyek mandiri mata kuliah Sistem Kendali Digital,Elektronika Industri
2 dan Instrumentasi Elektronika.Sehingga pemahaman materi yang didapat dari mata kuliah
ini dapat diaplikasikan secara real/nyata dalam kehidupan sehari-hari.
2 PENGEMBANGAN PROPOSAL
2.1 Latar Belakang
Kecepatan putaran atau rotasi dalam sebuah alat maupun kendaraan adalah suatu hal yang
penting.Kecepatan putaran dapat dipersentasikan oleh unit RPM atau “rotation per minute” RPM
ini mengindikasikan banyaknya per satuan waktu(dalam menit).Untuk mengontrol kecepatan
rotasi dari suatu putaran digunakan mikrokontroller “Arduino Uno” dalam plant sistem
pengatur kecepatan Motor DC ini terdapat penguat daya,aktuator dan sensor berikut
rancangan sistem kendali alat.
2.2 Deskripsi Alat
Alat yang akan dibuat adalah sebuah plant pengatur kecepatan Motor DC menggunakan
potensiometer sebagai set point untuk mengatur kecepatan motor.Arduino Uno bekerja sebagai
mikrokontroller terdapat MOSFET sebagai driver motor DC,dan sensor infrared sebagai
penghitung banyaknya kecepatan putaran per satuan waktu
7. 7
Gambar 2.1 Diagram Sistem Kendali Alat
3 Penutup
Demikian dokumen B100 ini dibuat untuk selanjutnya dapat dijadikan acuan untuk
pengembangan-pengembangan bagi tahapan dan dokumentasi berikutnya.
8. 8
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga, Bandung 40012, Kotak Pos 1234, Telepon (022) 2013789, Fax. (022)
2013889 Homepage :www.polban.ac.id Email : polban@polban.ac.id
Dokumentasi Tugas Akhir Mata Kuliah
Lembar Sampul Dokumen
Judul Dokumen
Dokumen B200: “Sistem Kendali Kecepatan Motor DC dengan
PID berbasis Arduino dan Mosfet”
Jenis Dokumen B200
Nomor Dokumen B200 – 01
Nomor Revisi 01
Nama File SKD2B_B200_Lucky Alghifari_Proyek Mandiri.docx
Tanggal
Penerbitan 28 Maret 2017
Unit Penerbit Lucky Alghifari
Jumlah Halaman 10
Data Pengusul
Pengusul Nama Jabatan Mahasiswa D – III
Teknik Elektronika
Lucky Alghifari 151311048
Tanggal
28 - 03 -
2017
Tanda
Tangan
Lembaga Politeknik Negeri Bandung
Alamat Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-2013789 Faks : 022-
2013889
Email : polban@polban.ac.id
10. 10
PROPOSAL TUGAS AKHIR MATA KULIAH
1 PENGANTAR
1.1 Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen B200 yang dibuat ini berisi tentang spesifikasi sistem dari alat yang akan dibuat
sebagai proyek mandiri mata kuliah Sistem Kendali Digital.Spesifikasi sistem ini berisi tentang
controller,sensor,aktuator dan driver yang digunakan untuk proyek mandiri ini.
1.2 Tujuan Penulisan dan Aplikasi/Kegunaan Dokumen
Dokumen B200 ini dibuat sebagai acuan untuk pengembangan proyek mandiri yang
menjelaskan tentang spesifikasi sistem dari alat yang akan dibuat,sehingga apabila terjadi
masalah yang tidak diinginkan pada sistem akan memudahkan tindak lanjut saat pengerjaan
dan pengembangannya.
2 ELEMEN YANG DIGUNAKAN
Alat ini menggunakan modul motor DC dengan PWM yang dihubungkan dengan Arduino Uno
sebagai mikrokontroller,MOSFET sebagai driver,Motor DC sebagai aktuator dan sensor.....
sebagai feed back.Alat ini dapat mengatur kecepatan motor oleh potensiometer yang kemudian
kecepatannya akan diukur oleh sensor.....
2.1 Controller (Arduino Uno)
Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328. Arduino Uno memiliki 14
pin digital input / output (dimana 6 dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog,
resonator keramik 16 MHz, koneksi USB, jack listrik, header ICSP, dan tombol reset. Uno
dibangun berdasarkan apa yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, sumber daya
bisa menggunakan power USB (jika terhubung ke komputer dengan kabel USB) dan juga
dengan adaptor atau baterai.Arduino Uno berbeda dari semua papan sebelumnya dalam hal
tidak menggunakan FTDI chip driver USB-to-serial. Sebaliknya, fitur Atmega16U2
(Atmega8U2 sampai versi R2) diprogram sebagai konverter USB-to-serial. Revisi 2 dari Uno
memiliki resistor pulling8U2 HWB yang terhubung ke tanah, sehingga lebih mudah untuk
menggunakan mode DFU.
11. 11
Gambar 2.1 Arduino Uno dan konfigurasi Pin nya
Spesifikasi:
Mikrokontroler ATmega328
Operasi tegangan 5Volt
Input tegangan disarankan 7-11Volt
Input tegangan batas 6-20Volt
Pin I/O digital 14 (6 bisa untuk PWM)
Pin Analog 6
Arus DC tiap pin I/O 50mA
Arus DC ketika 3.3V 50mA
Memori flash 32 KB (ATmega328) dan 0,5 KB digunakan oleh bootloader
SRAM 2 KB (ATmega328)
EEPROM 1 KB (ATmega328)
Kecepatan clock 16 MHz
2.2 Driver (MOSFET)
Metal Oxide Semiconductor FET (MOSFET) adalah suatu jenis FET yang mempunyai satu
Drain, satu Source dan satu atau dua Gate. MOSFET mempunyai input impedance yang sangat
tinggi. Mengingat harga yang cukup tinggi, maka MOSFET hanya digunakan pada bagian
bagian yang benar-benar memerlukannya. Penggunaannya misalnya sebagai RF amplifier pada
receiver untuk memperoleh amplifikasi yang tinggi dengan desah yang rendah.
MOSFET (Metal oxide FET) memiliki drain, source dan gate. Namun perbedaannya gate
terisolasi oleh suatu bahan oksida. Gate sendiri terbuat dari bahan metal seperti aluminium.
Oleh karena itulah transistor ini dinamakan metal-oxide. Karena gate yang terisolasi, sering
jenis transistor ini disebut juga IGFET yaitu insulated-gate FET.
12. 12
Dalam pengemasan dan perakitan dengan menggunakan MOSFET perlu diperhatiakan bahwa
komponen ini tidak tahan terhadap elektrostatik, mengemasnya menggunakan kertas timah,
pematriannya menggunakan jenis solder yang khusus untuk pematrian MOSFET. Seperti
halnya pada FET, terdapat dua macam MOSFET ialah Kanal P dan Kanal N.
Gambar 2.2 MOSFET
Spesifikasi:
Type Designator: BUZ11
Type of BUZ11 transistor: MOSFET
Type of control channel: N -Channel
Maximum power dissipation (Pd), W: 120
Maximum drain-source voltage |Uds|, V: 50
Maximum gate-source voltage |Ugs|, V: 20
Maximum drain current |Id|, A: 36
Maximum junction temperature (Tj), °C: 150
Rise Time of BUZ11 transistor (tr), nS:
Drain-source Capacitance (Cd), pF: 1500
Maximum drain-source on-state resistance (Rds), Ohm: 0.04
Package: TO220
2.3 Actuator (Motor DC)
Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada
kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor
dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang
13. 13
berputar). Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak
langsung/direct-unidirectional. Motor DC memiliki 3 bagian atau komponen utama untuk
dapat berputar sebagai berikut.
Bagian Atau Komponen Utama Motor DC
Kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub
selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi ruang terbuka diantara kutub-kutub
dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau
lebih elektromagnet.
Current Elektromagnet atau Dinamo. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan
ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo
berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan
selatan magnet berganti lokasi.
Commutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah
untuk transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.
Gambar 2.3 Motor DC
Specification:
Product Name DC Motor
Rated Voltage DC 5V
Body Size 21mm X 12mm (D*H)
Shaft Length 4mm
Total Length 17mm
Main Color Silver Tone
14. 14
2.4 Sensor
Untuk sensor membaca kecepatan putaran motor DC digunakan motor kembali sebagai
koupling untuk selanjutnya tegangannya akan di filter dan hasil tegangan motor kedua(sensor
menjadi feedback
3 Penutup
Demikian pembuatan dokumen B200 ini agar selanjutnya dapat dijadikan acuan untuk
pengembangan proyek mandiri.
16. 16
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga, Bandung 40012, Kotak Pos 1234, Telepon (022) 2013789, Fax. (022)
2013889 Homepage :www.polban.ac.id Email : polban@polban.ac.id
Dokumentasi Tugas Akhir Mata Kuliah
Lembar Sampul Dokumen
Judul Dokumen
Dokumen B300: “Sistem Kendali Kecepatan Motor DC dengan
PID berbasis Arduino dan Mosfet”
Jenis Dokumen B300
Nomor Dokumen B300 – 01
Nomor Revisi 01
Nama File SKD2B_B300_Lucky Alghifari_Proyek Mandiri.docx
Tanggal
Penerbitan 28 Maret 2017
Unit Penerbit Lucky Alghifari
Jumlah Halaman 7
Data Pengusul
Pengusul Nama Jabatan Mahasiswa D – III
Teknik Elektronika
Lucky Alghifari 151311048
Tanggal
28 - 03 -
2017
Tanda
Tangan
Lembaga Politeknik Negeri Bandung
Alamat Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-2013789 Faks : 022-
2013889
Email : polban@polban.ac.id
18. 18
PROPOSAL TUGAS AKHIR MATA KULIAH
1 PENGANTAR
1.1 Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen B300 yang dibuat ini berisi tentang perancangan program dengan flowchart,blok
diagram dan komponen yang digunakan
1.2 Tujuan Penulisan dan Aplikasi/Kegunaan Dokumen
Dokumen B300 ini dibuat sebagai acuan untuk pengembangan proyek mandiri yang
menjelaskan tentang perancangan sistem dari alat yang akan dibuat,sehingga apabila terjadi
masalah yang tidak diinginkan pada sistem akan memudahkan tindak lanjut saat pengerjaan
dan pengembangannya.
2 PERANCANGAN PRODUK
Alat ini menggunakan modul motor DC dengan PWM yang dihubungkan dengan Arduino Uno
sebagai mikrokontroller,MOSFET sebagai driver,Motor DC sebagai aktuator dan sensor rotary
encoder sebagai feed back.Alat ini dapat mengatur kecepatan motor oleh potensiometer yang
kemudian kecepatannya akan diukur oleh sensor rotary encoder.
Berikut adalah perancangan sistem wiring,flowchart,blok diagram dan perancangan perangkat
kerasnya
19. 19
2.1 Sistem Wiring
2.2 Flowchart
Berikut adalah flowchart dari sistem yang akan dibuat
Start
Menentukan
nilai set point
Pembacaan
input set point
Mengukur
kecepatan motor
20. 20
2.3 Blok Diagram
Berikut blok diagram dari perancangan sistem alat menggunakan PID pada mikrokontroller
Arduino Uno
Gambar 3.2 Blok diagram sistem alat
2.4 Perancangan Hardware/Perangkat keras
Perancangan mekanik pada alat ini dibuat dengan sederhana dengan design layout PCB yang
diberi box sistem plant yang disertai dengan rotary encoder dan motor DC yang dihubungkan
dengan layout PCB.
Dalam perancangan elektronika digunakan komponen-komponen berikut:
1) Arduino Uno sebagai mikrokontroller
2) Sensor rotary encoder
3) IC NE555
4) Catu Daya 12V
5) Potensiometer 1KΩ
6) Shield arduino uno untuk LCD
7) Display LCD 16X2
Menghitung PID
Motor DC dijalankan
sesuai dengan nilai
perhitungan PID
Menampilkan
pembacaan kecepatan
Motor DC
21. 21
8) MOSFET sebagai driver motor DC
9) Optocoupler
3 Penutup
Demikian pembuatan dokumen B300 ini agar selanjutnya dapat dijadikan acuan untuk
pengembangan proyek mandiri.
22. 22
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga, Bandung 40012, Kotak Pos 1234, Telepon (022) 2013789, Fax. (022)
2013889 Homepage :www.polban.ac.id Email : polban@polban.ac.id
Dokumentasi Tugas Akhir Mata Kuliah
Lembar Sampul Dokumen
Judul Dokumen
Dokumen B400: “Sistem Kendali Kecepatan Motor DC dengan
PID berbasis Arduino dan Mosfet”
Jenis Dokumen B400
Nomor Dokumen B400 – 01
Nomor Revisi 01
Nama File SKD2B_B400_Lucky Alghifari_Proyek Mandiri.docx
Tanggal
Penerbitan 28 Maret 2017
Unit Penerbit Lucky Alghifari
Jumlah Halaman 7
Data Pengusul
Pengusul Nama Jabatan Mahasiswa D – III
Teknik Elektronika
Lucky Alghifari 151311048
Tanggal
28 - 03 -
2017
Tanda
Tangan
Lembaga Politeknik Negeri Bandung
Alamat Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-2013789 Faks : 022-
2013889
Email : polban@polban.ac.id
24. 24
PROPOSAL TUGAS AKHIR MATA KULIAH
1 PENGANTAR
1.1 Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen B300 yang dibuat ini berisi tentang implementasi dari proyek matakuliah Sistem
Kendali Digital yang berjudul “Sistem Kendali Kecepatan Motor DC dengan PID berbasis
Arduino Mosfet dan Rotary Encoder”.Deskripsi dan gambaran umum telah di dokumen
B100,Spesifikasi di dokumen B200 dan wiring diagram,flowchart telah diuraikan di dokumen
B300
1.2 Tujuan Penulisan dan Aplikasi/Kegunaan Dokumen
Dokumen B400 ini dibuat sebagai acuan untuk pengembangan proyek mandiri yang
menjelaskan tentang perancangan sistem dari alat yang akan dibuat,sehingga apabila terjadi
masalah yang tidak diinginkan pada sistem akan memudahkan tindak lanjut saat pengerjaan
dan pengembangannya.
2 REALISASI PERANCANGAN
2.1 Mikrokontroller Arduino Uno
Sebagai kendali digital dari plant ini digunakan arduino uno sebagai mikrokontroller, Pada
mikrokontroller ini terdapat 6 pin yang dapat menghasilkan pulsa PWM dan 6 pin pengkonversi
nilai analog ke digital,Arduino dapat bekerja pada tegangan maksimum 5V
Gambar 2.1 Arduino Uno
25. 25
2.2 Aktuator Motor DC
Gambar 2.2 Motor DC
2.3 Realisasi Pengetesan Sensor
Untuk sensor atau feedback sistem kendali kecepatan motor DC.Sistem ini menggunakan 2
motor yang di coupling untuk selanjutnya nilai tegangan yang di coupling tersebut akan
menjadi nilai pembacaan kecepatan motor DC.
Gambar 2.3 Pengujian Sensor di serial plotter
26. 26
Dapat dilihat dari gambar 2.3 bahwa tegangan yang keluar dari sensor(motor yang di
coupling masih terdapat banyak noise,oleh karena itu diberilah filter digital untuk
mengurangi noise
Gambar 2.4 Hasil filter digital
2.4 Pengetesan Display dan plotter
Gambar 2.5 Pengetesan Display LCD
27. 27
2.5 Pengujian Aktuator
Gambar 2.6 Pengujian aktuator Motor DC
2.6 Pengujian Driver
Berikut nilai tegangan pada kaki MOSFET Drain dan Gate jika diberi input PWM sesuai tabel:
PWM VDS(Tegangan
MOSFET di kaki
drain) (V)
VGS(Tegangan
MOSFET di kaki
gate) (V)
0 11.8 0.15
100 7 4.1
200 2.3 7.1
255 1.4 8.2
3 Penutup
Demikian pembuatan dokumen B400 ini agar selanjutnya dapat dijadikan acuan untuk
pengembangan proyek mandiri.
28. 28
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga, Bandung 40012, Kotak Pos 1234, Telepon (022) 2013789, Fax. (022)
2013889 Homepage :www.polban.ac.id Email : polban@polban.ac.id
Dokumentasi Tugas Akhir Mata Kuliah
Lembar Sampul Dokumen
Judul Dokumen
Dokumen B500: “Sistem Kendali Kecepatan Motor DC dengan
PID berbasis Arduino dan Mosfet”
Jenis Dokumen B500
Nomor Dokumen B500 – 01
Nomor Revisi 01
Nama File SKD2B_B500_Lucky Alghifari_Proyek Mandiri.docx
Tanggal
Penerbitan 28 Maret 2017
Unit Penerbit Lucky Alghifari
Jumlah Halaman 7
Data Pengusul
Pengusul Nama Jabatan Mahasiswa D – III
Teknik Elektronika
Lucky Alghifari 151311048
Tanggal
28 - 03 -
2017
Tanda
Tangan
Lembaga Politeknik Negeri Bandung
Alamat Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-2013789 Faks : 022-
2013889
Email : polban@polban.ac.id
30. 30
PROPOSAL TUGAS AKHIR MATA KULIAH
1 PENGANTAR
1.1 Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen B300 yang dibuat ini berisi tentang implementasi dari proyek matakuliah Sistem
Kendali Digital yang berjudul “Sistem Kendali Kecepatan Motor DC dengan PID berbasis
Arduino Mosfet dan Rotary Encoder”.Deskripsi dan gambaran umum telah di dokumen
B100,Spesifikasi di dokumen B200,wiring diagram,flowchart telah diuraikan di dokumen
B300, dan percobaan alat dan sensor telah di uraikan di B400,Pada dokumen ini akan dijeaskan
kendali PID menggunakan metode ZN2 atau Ziegler Nichols 1.
1.2 Tujuan Penulisan dan Aplikasi/Kegunaan Dokumen
Dokumen B500 ini dibuat sebagai acuan untuk pengembangan proyek mandiri yang
menjelaskan tentang perancangan sistem dari alat yang akan dibuat,sehingga apabila terjadi
masalah yang tidak diinginkan pada sistem akan memudahkan tindak lanjut saat pengerjaan
dan pengembangannya.
2 DESAIN KENDALI
2.1 Pendekatan PID dengan metode ZN1
Terdapat dua cara untuk menentukan nilai PID menggnakan metode ZN atau Ziegler
Nichols.Yaitu ZN-1 dan ZN-2,namun yang akan digunakan kali ini adalah penggunaan untuk
menemukan nilai PID menggunakan metode ZN-1 atau Ziegler Nichols 1.Berikut adalah
parameter untuk menentukan nilai Kp,Ti dan Td di metode Ziegler Nichols 1.
Tabel 2.1 Tuning Rule dengan metode Ziegler Nichols-
31. 31
Gambar 2.1 Perancangan PID menggunakan Ziegler Nichols 1- (sumber : Modern Control
Engineering,Ogata K.)
2.2 Desain Kendali Respon Sistem
Gambar 2.2 Desain Kendali Respon Sistem
33. 33
2.4 Respon Sinyal hasil desain
Gambar 2.3 Respon sinyal hasil desain
Setelah mendesain dan mendapatkan nilai Kp,Ti dan Td,hasil respon memiliki overshot yang
tinggi sehingga perlu dilakukan tuning dengan mengubah nilai Kp/Ti/Td atau ketiganya untuk
membuat respon yang baik.
3 Penutup
Demikian pembuatan dokumen B500 ini agar selanjutnya dapat dijadikan acuan untuk
pengembangan proyek mandiri.
34. 34
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga, Bandung 40012, Kotak Pos 1234, Telepon (022) 2013789, Fax. (022)
2013889 Homepage :www.polban.ac.id Email : polban@polban.ac.id
Dokumentasi Tugas Akhir Mata Kuliah
Lembar Sampul Dokumen
Judul Dokumen
Dokumen B600: “Sistem Kendali Kecepatan Motor DC dengan
PID berbasis Arduino dan Mosfet”
Jenis Dokumen B600
Nomor Dokumen B600 – 01
Nomor Revisi 01
Nama File SKD2B_B600_Lucky Alghifari_Proyek Mandiri.docx
Tanggal
Penerbitan 28 Maret 2017
Unit Penerbit Lucky Alghifari
Jumlah Halaman 7
Data Pengusul
Pengusul Nama Jabatan Mahasiswa D – III
Teknik Elektronika
Lucky Alghifari 151311048
Tanggal
28 - 03 -
2017
Tanda
Tangan
Lembaga Politeknik Negeri Bandung
Alamat Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-2013789 Faks : 022-
2013889
Email : polban@polban.ac.id
36. 36
PROPOSAL TUGAS AKHIR MATA KULIAH
1 PENGANTAR
1.1 Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen B300 yang dibuat ini berisi tentang implementasi dari proyek matakuliah Sistem
Kendali Digital yang berjudul “Sistem Kendali Kecepatan Motor DC dengan PID berbasis
Arduino Mosfet dan Rotary Encoder”.Deskripsi dan gambaran umum telah di dokumen
B100,Spesifikasi di dokumen B200,wiring diagram,flowchart telah diuraikan di dokumen
B300, dan percobaan alat dan sensor telah di uraikan di B400,desain kendali PID telah
diuraikan pada dokumen B500.Pada dokumen ini akan dijelaskan tuning dan uji plant terhadap
gangguan apakah sistem ini masih stabil atau tidak..
1.2 Tujuan Penulisan dan Aplikasi/Kegunaan Dokumen
Dokumen B600 ini dibuat sebagai acuan untuk pengembangan proyek mandiri yang
menjelaskan tentang perancangan sistem dari alat yang akan dibuat,sehingga apabila terjadi
masalah yang tidak diinginkan pada sistem akan memudahkan tindak lanjut saat pengerjaan
dan pengembangannya.
2 HASIL TUNING
2.1 Hasil Tuning Kendali PID metode Diskritisasi Langsung
Kp=3
Ti=0.8
Td=0.0232
37. 37
Gambar 2.1 Hasil Tuning Kendali PID Direct Discritisation
2.2 Hasil Tuning Kendali PID Backward Difference
Kp=3
Ti=1
Td=0.232
Gambar 2.2 Hasil Tuning Kendali PID Backward Difference
3 Penutup
Demikian pembuatan dokumen B600 ini agar selanjutnya dapat dijadikan acuan untuk
pengembangan proyek mandiri lainnya.