Sistem Kendali PID Digital Intensitas Cahaya Berbasis IGBT (Digital Light Intensity Controller)

1
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA
Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen
Dokumen B100 : “Sistem Kendali PID Intensitas Cahaya
berbasis Arduino, IGBT dan sensor LDR”
Jenis Dokumen B-100
Nomor Dokumen B-100
Nomor Revisi
Nama File 3C_M.Zahra_B100 .docx
Tanggal Penerbitan 16 Maret 2018
Unit Penerbit
Jumlah Halaman 5
Data Penyusun
Pengusul
Jabatan
Mahasiswa Elektronika D-IV
Muhamad Zahra S 151354021
Tanggal 16 - 03 – 2018 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
Daftar Isi
1.Pengantar.............................................................................................................................2
1.1 Ringkasan Isi Dokumen ...................................................................................................2
1.2 Tujuan Penulisan ..............................................................................................................2
2.Proposal Pengembangan ....................................................................................................3
2.1 Pendahuluan ................................................................................................................... 4
2.2 Latar Belakang ................................................................................................................4
2.3 Konsep............................................................................................................................ 5

3
1.Pengantar
1.1 Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen ini berisi proposal pengembangan alat “Sistem Kendali PID
Intensitas Cahaya berbasis Arduino, IGBT, dan Sensor LDR” yang ditujukan
sebagai tugas projek mandiri mata kuliah Software Aplikasi Sistem Kendali dan
Instrumentasi (SASKI) Prodi D4 Teknik Elektronika Politeknik Negeri Bandung.
Dokumen ini ditulis berdasarkan pada ide pengembangan yang berisi antara lain
: pendahuluan ,konsep , desain dan fitur dari alat Sistem Kendali PID Intensitas
Cahaya berbasis Arduino, IGBT, dan Sensor LDR.
1.2 Tujuan Penulisan
Tujuan dari penulisan dokumen B100 ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk mempermudah proses pengembangan alat yang akan dibuat.
2. Sebagai referensi dan acuan bagi pengembangan projek di masa yang akan
datang.
3. Sebagai bagian dokumentasi projek.

4
2.Proposal Pengembangan
2.1 Pendahuluan
Sistem Kendali PID Intensitas Cahaya berbasis Arduino dengan IGBT
dan Sensor LDR ini merupakan alat yang berfungsi untuk mengendalikan
intensitas cahaya pada suatu ruangan. Sistem ini bekerja berdasarkan prinsip sistem
kendali digital dengan menggunakan Arduino Uno sebagai Kontroler PID.
2.2 Latar Belakang
Perkembangan teknologi elektronika terutama di bidang kendali sangatlah
pesat, hampir seluruh bidang tidak terlepas dari sistem yang dikendalikan secara
elektronik. Salah satu penerapannya adalah dalam mengendalikan pencahayaan
lampu pada suatu ruangan berdasarkan intensitas cahaya pada ruangan tersebut.
Manfaat dari pengendalian tersebut adalah untuk penghematan energi listrik agar
pencahayaan pada suatu ruangan sesuai dengan yang dibutuhkan oleh pengguna.
Pada proyek mandiri ini muncul sebuah gagasan perancangan dan realisasi dari
Sistem Kendali PID Intensitas Cahaya pada sebuah ruangan berbasis Arduino,
IGBT dan Sensor LDR. Oleh karena itu, diharapkan dengan merealisasikan gagasan
tersebut dapat memberikan pemahaman yang lebih jelas dan aplikatif pada mata
kuliah Software Aplikasi Sistem Kendali dan Instrumentasi (SASKI).

5
2.3 Konsep
Sistem kendali PID Intensitas Cahaya berbasis Arduino,IGBT,dan sensor
LDR ini memiliki fungsi untuk mengendalikan pencahayaan dalam suatu ruangan
berdasarkan intensitas cahaya pada ruangan tersebut dan pencahayaan tersebut
dapat diatur melalui setpoint (acuan) dalam alat ini menggunakan sebuah
potensiometer IGBT sebagai driver, dan sensor LDR sebagai feedback. Hasil
pembacaan oleh sensor atau feedback akan dibandingkan dengan nilai setpoint,
selisih antara nilai setpoint dengan nilai feedback ini disebut juga sebagai error.
Nilai error inilah yang kemudian diolah dengan perhitungan PID melalui Arduino
Uno sebagai Kontroler PID untuk menghasilkan respon yang diinginkan pada
aktuator dan selalu mendekati nilai setpoint meskipun diberikan gangguan.
Gangguan yang diberikan pada aktuator berupa penggelapan atau penerangan
tambahan pada sistem plant.
Gambar 2.3 Blok Diagram Sistem Kendali PID Intensitas Cahaya berbasis
Arduino, IGBT dan sensor LDR.

1
Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak
Pos 1234, Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen
Jenis Dokumen B-200
Nomor Dokumen B-200
Nomor Revisi
Nama File 3C_M.Zahra_151354021_B200 .docx
Tanggal Penerbitan 21 Maret 2018
Unit Penerbit
Jumlah Halaman 9
Data Penyusun
Pengusul
Jabatan
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889

2
DAFTAR ISI
1. Pengantar..............................................................................................................3
1.1 Ringkasan Isi Dokumen ................................................................................3
1.2 Functional Requirement Spesification ...........................................................3
2. Functional Requirement Spesification.................................................................3
2.1 Pendahuluan ...................................................................................................3
2.1.1 Gambaran Umum.....................................................................................3
2.1.2 Tujuan......................................................................................................4
2.1.3 Ruang Lingkup ........................................................................................4
2.2 Deskripsi Sistem.............................................................................................4
3. Overall Spesification............................................................................................4
3.1 Pendahuluan ...................................................................................................4
3.2 Deskripsi Alat.................................................................................................5
3.3 Deskripsi Perangkat Keras .............................................................................5
3.3.1 Controller (Arduino Uno)........................................................................5
3.3.2 Actuator (Lampu) ...................................................................................6
3.3.3 Sensor LDR..............................................................................................7
3.3.4 IGBT........................................................................................................8
4. Referensi ..............................................................................................................9
5. Penutup.................................................................................................................9

3
1. Pengantar
Dokumen B200 ini berisi tentang dokumen spesifikasi alat yang meliputi
spesifikasi sistem dalam pengembangan alat yang akan direalisasikan dengan
judul “Sistem Kendali PID. Intensitas Cahaya Ruangan berbasis Arduino,
IGBT dan Sensor LDR” selain itu dalam dokumen ini dijelaskan pula
mengenai mekanisme alat, cara kerja dan spesifikasi dari perangkat keras yang
digunakan.
Tujuan penulisan dari dokumen B200 ini yaitu:
1) Untuk memudahkan dalam proses realisasi dan pengembangan alat.
2) Sebagai acuan apabila terjadi ketidaksesuaian terhadap alat dan komponen
yang akan dirancang
2. Functional Requirement Specification
• Pengembangan sistem mengenai mekanisme dari alat yang akan dibuat.
• Digunakan metode kendali PID untuk mengendalikan intensitas cahaya.
2.1. Pendahuluan
2.1.1. Gambaran Umum
Dokumen B200 ini berisi proposal mengenai pembuatan alat mengenai
Sistem Kendali PID Intensitas Cahaya Ruangan berbasis Arduino, IGBT dan
Sensor LDR yang mengacu pada perencanaan, perancangan, pembuatan,
pengoperasian, dan diharapkan alat yang dibuat dapat sesuai dengan
spesifikasi yang diinginkan. Hal ini mengindikasikan bahwa alat yang dibuat
dapat diimplementasikan ke dalam bentuk yang sebenarnya.

4
2.1.2. Tujuan
Tujuan utama dari dibuatnya alat ini adalah :
1) Sebagai alat pembelajaran mengenai sistem kendali PID yang
diaplikasikan untuk mengendalikan intensitas cahaya.
2) Menguji kinerja dari alat ini.
2.1.3. Ruang Lingkup
Alat ini memiliki batasan-batasan sebagai berikut:
• Teknis :
a).Mengontrol intensitas cahaya pada suatu ruangan.
• Konten :
b). Dapat membantu untuk memahami penggunaan Mikrokontroller
sebagai Stand Alone Sistem Kendali PID.
2.2. Deskripsi Sistem
Karakteristik sistem dari alat ini adalah :
• Melakukan proses pengolahan data input setpoint yang diberikan
untuk diproses oleh kontroler Arduino.
• Memberikan umpan balik pada sensor LDR untuk sebagai
pendeteksi intensitas cahaya.
• Merespon dan beradaptasi dengan gangguan yang diberikan.
3. Overall Specification
3.1. Pendahuluan
Pada bagian ini akan membahas mengenai spesifikasi keseluruhan dari
Sistem Kendali PID Intensitas Cahaya Ruangan berbasis Arduino dengan
IGBT dan Sensor LDR sebagai suatu sistem dan komponen-komponen
penyusunnya. Hal-hal yang akan dijelaskan sebagai berikut :
• Deskripsi Alat : menjelaskan mengenai cara kerja secara umum dari sistem
alat ini.
• Deskripsi Perangkat: menjelaskan lebih lanjut perangkat yang mendukung
sistem.

5
3.2. Deskripsi Alat
Alat ini dapat mengatur intensitas cahaya dari suatu ruangan sesuai dengan
yang diingikan melalui potensiometer dan memiliki kemampuan adaptasi ketika
diberi gangguan. Apabila sistem diberi gangguan cahaya dari luar, maka intensitas
cahaya lampu akan secara otomatis semakin berkurang atau meredup sedangkan
apabila diberi gangguan berupa area gelap di sekitar lampu maka cahaya lampu
akan semakin besar atau terang. Berikut adalah spesifikasi mengenai alat yang akan
dirancang :
• % Overshoot < 10%
• Rise time < 5 sekon
• Settling Time < 5 sekon
• Steady State Error 0.5-0.8
3.3. Deskripsi Perangkat Keras
3.3.1. Controller (Arduino Uno)
Arduino Uno adalah adalah salah satu
pengendali mikro single-board yang
bersifat open-source, diturunkan dari
Wiring platform, dirancang untuk
memudahkan penggunaan elektronik dalam
berbagai bidang. Hardwarenya memiliki
prosesor Atmel AVR dan softwarenya
memiliki bahasa pemrograman sendiri.

6
Spesifikasi Arduino Uno :
3.3.2. Lampu DC
Spesifikasi :
• Tegangan : 12V
• Daya Max : 25W
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

7
3.3.3. Sensor LDR
Sensor LDR (Light Dependent Resistor) adalah salah satu jenis resistor
yang dapat mengalami perubahan resistansinya apabila mengalami perubahan
penerimaan cahaya. Besarnya nilai hambatan pada Sensor Cahaya LDR (Light
Dependent Resistor) tergantung pada besar kecilnya cahaya yang diterima oleh
LDR itu sendiri.

8
3.3.4. IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)
IGBT merupakan salah satu jenis transistor dengan impedansi input yang
sangat tinggi sehingga tidak membebani rangkaian pengendalinya atau sering
disebut sebagai driver. Kemudian disisi output, IGBT memiliki tahanan( Roff )
yang sangat besar pada saat tidak menghantar, sehingga arus bocor sangat kecil.
Sebaliknya pada saat menghantar, tahanan pensaklaran (Ron) sangat kecil,
mengakibatkan tegangan jatuh (voltage drop) lebih kecil daripada transistor pada
umumnya.

9
4. Referensi
kennarar.vma.is/thor/v2011/vgr402/ldr.pdf
https://aozon.blogspot.co.id/2014/03/mengenal-arduino-uno-lebih-rinci.html
https://www.arduino.cc/
https://www.promelec.ru/pdf/FGA15N120ANTD.pdf
5. Penutup
Demikian dokumen B200 ini dibuat untuk dapat dijadikan sebagai acuan
untuk pengembangan bagi tahapan dan dokumentasi berikutnya.

1
Pos 1234, Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen
Jenis Dokumen B-300
Nomor Dokumen B-300
Nomor Revisi
Tanggal Penerbitan 20 April 2018
Unit Penerbit
Jumlah Halaman 5
Data Penyusun
Pengusul
Jabatan
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889

2
DAFTAR ISI
1. Pengantar..............................................................................................................3
1.2 Tujuan Penulisan ............................................................................................3
2. Proposal Pengembangan ......................................................................................3
2.1 Pendahuluan ...................................................................................................3
2.2 Perancangan Perangkat Keras ........................................................................3
2.2.1 Perancangan Mekanik..............................................................................3
2.2.2 Perancangan Elektronika .........................................................................4
2.3 Perancangan Perangkat Lunak .......................................................................4
2.3.1 Sistem Wiring ..........................................................................................5
2.3.2 Perancangan Program ..............................................................................5
3. Penutup.................................................................................................................5

3
1. Pengantar
Dokumen B300 ini disusun sebagai proposal pengembangan alat yang akan
direalisasikan dengan judul “Sistem Kendali PID Intensitas Cahaya Ruangan
berbasis Arduino, IGBT dan Sensor LDR”yang ditujukan sebagai projek mandiri
mata kuliah Software Aplikasi Sistem Kendali dan Instrumentasi. Politeknik
Negeri Bandung. Penulisan isi dokumen ini sebagai syarat kelengkapan dokumen
pengembangan dari segi analisa dan perancangan.
Dokumen B300 ini dibuat terdiri dari dua bagian, diantaranya :
1.) Bab Pengantar
Bab pengantar ini menjelaskan mengenai ringkasan isi dokumen, tujuan
penulisan dokumen, dan referensi yang merujuk pada pembuatan dokumen
ini agar pembacaan dan pemahaman isi dokumen dapat dipahami dengan
mudah.
2.) Bab Pengembangan Perancangan Proyek
Bab pengembangan perancangan proyek ini berisi tentang pendahuluan
yang menunjang proyek yang dibuat, perancangan perangkat keras dan
perancangan perangkat lunak.
• Mempermudah pemahaman pembaca mengenai alat yang akan dibuat,
• Sebagai landasan dalam proses pengerjaan proyek mandiri.
• Sebagai acuan dalam pengembangan proyek dalam jangka panjang,
• Sebagai dokumentasi tahapan dalam pengembangan sebuah proyek
mandiri.
2. Proposal Pengembangan
2.1. Pendahuluan
Proposal pengembangan proyek mandiri sistem kendali digital yang dibuat ini
berisi tentang perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak dari
alat yang akan dibuat sebagai landasan atau acuan dalam mengembangkan proyek
mandiri sistem kendali digital ini menjadi terealisasikan setiap tahapanya menjadi
lebih mudah. Dengan hal itu dokumen ini dapat menjadi panduan dalam pengerjaan

4
2.2. Perancangan Perangkat Keras
2.2.1. Perancangan Mekanik
Mekanik dari alat ini terdiri dari sebuah kotak yang dianalogikan sebagai sebuah
ruangan. Di dalam ruangan tersebut terdapat lampu dc, sensor LDR, dan Embedded
Control System.
2.2.2. Perancangan Elektronika
Perancangan elektronika dari alat ini adalah perancangan rangkaian elektronika
yang akan digunakan. rangkaian yang digunakan antara lain :
• Board Development Arduino
Arduino mendapat sinyal dari potensiometer dan nilainya diolah agar
kecerahan pada ruangan sesuai dengan yang diinginkan. Ketika ada
gangguan plan akan beradaptasi dengan cepat dan juga merespon gangguan
tersebut sehingga memungkinkan lampu meredup atau bertambah cerah
sesuai dengan SV yang diberikan.
• Driver IGBT
Driver IGBT berfungsi sebagai penguat untuk menyalakan aktuator ( lampu
DC).
• Feedback
Dalam sistem ini yang berfungsi sebagai feedback adalah LDR (Light
Dependent Resistor) untuk membandingkan output yang dikeluarkan sudah
sesuai dengan setpoint. LDR juga menjadi pengoreksi yang mempengaruhi
nilai keluaran dari arduino, karena nilai keluaran dari arduino bergantung
pada nilai yang diberikan oleh LDR.

5
2.3.3. Gambar Rangkaian
2.3.4 Perancangan Program (Flow Chart)
3. Penutup
Demikian dokumen B300 ini dibuat untuk dapat dijadikan sebagai acuan
untuk pengembangan bagi tahapan dan dokumentasi berikutnya.

1
Pos 1234, Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen
Jenis Dokumen B-400
Nomor Dokumen B-400
Nomor Revisi
Tanggal Penerbitan 18 Mei 2018
Unit Penerbit
Jumlah Halaman 9
Data Penyusun
Pengusul
Jabatan
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889

2
DAFTAR ISI
1. Pengantar..............................................................................................................3
1.2 Tujuan.............................................................................................................3
2. Lingkup Pengujian ...............................................................................................3
3. Hasil Pengujian ....................................................................................................4
3.1 Pengujian Potensiometer ................................................................................4
3.2 Pengujian Arduino..........................................................................................5
3.3 Pengujian Lampu DC .....................................................................................5
3.4 Pengujian LDR ...............................................................................................5
3.5 Pengujian LCD ...............................................................................................5
3.5 Pengujian IGBT..............................................................................................5
4. Referensi ..............................................................................................................9
5. Penutup.................................................................................................................9

3
1. Pengantar
Dokumen B400 ini berisi tentang dokumen pengujian komponen yang akan
digunakan dalam projek yang berjudul “Sistem Kendali PID. Intensitas
Cahaya Ruangan berbasis Arduino, IGBT dan Sensor LDR”.
1) Menguji setiap komponen yang akan digunakan dalam membuat projek
mandiri.
2) Menghindari troubleshooting atau kesalahan yang terjadi pada saat realisasi
projek.
2. Lingkup Pengujian
Lingkup pengujian dari sistem yang akan diuji adalah melihat performa dari suatu
komponen atau blok yang akan dipakai, hasil pengujian akan menyatakan
komponen atau blok tersenut berada dalam keadaan baik atau tidak. Adapun
indikasi dari komponen yang dinyatakan baik adalah nilai dari suatu komponen atau
blok sesuai dengan yang diinginkan.
Berikut komponen atau blok yang akan diuji:
• Potensiometer sebagai SV.
• Arduino sebagai controller.
• Lampu DC sebagai aktuator.
• LDR sebagai sensor atau feedback.
• LCD sebagai display.
• IGBT sebagai driver.

4
Hasil Pengujian
3.1 Pengujian Potensiometer
3.2 Program Pengujian
3.3 Data Pengujian

5
No. Posisi Potensiometer Nilai Tegangan (V)
1 Minimum(paling kiri) 0
2 Medium(tengah) 2.5
3 Maksimum(paling kanan) 5
3.2 Pengujian Arduino
Pengujian sistem dilakukan dengan pengecekan setiap port output pada arduino.
Langkah yang dilakukan adalah:
• Memberi catu daya pada arduino.
• menghubungkan LED ke semua output arduino sebagai indikator.
Pengujian blok ini dilakukan dengan men-download program cek port ke dalam
arduino. Hasil dari program ini akan menunjukkan port I/O berfungsi.

6
3.3 Pengujian lampu DC
Pengujian lampu dilakukan dengan memberikan tegangan sebesar 12V yang
bersumber dari catu daya. Dari hasil pengujian tersebut lampu menyala dan dalam
kondisi yang baik.
3.4 Pengujian Sensor LDR
3.4.1 Gambar Rangkaian Pengujian
3.4.2 Program Pengujian

7
3.4.3 Data Pengujian
Pengujian LDR sebagai sensor dilakukan dengan membuat rangkaian seperti
gambar diatas, dengan memakai rangkaian pembagi tegangan dengan resistor 1KΩ.
Kaki resistor dihubungkan dengan GND dan LDR, dan kaki LDR dihubungkan
dengan Vcc. Kaki diantara resistor dan LDR dihubungkan dengan A0 pada arduino.
Dengan menggunakan program pada software arduino konversi nilai ke tegangan
dan mengondisikan nilai sesuai yang diinginkan hasil dari pengujian LDR dapat
dilihat seperti tabel di bawah.
No Intensitas Cahaya Nilai Tegangan (V)
1 Redup 4.9
2 Sedang 2.4
3 Terang 1.4

8
3.5 Hasil Pengujian LCD
3.5.1 Gambar Rangkaian
3.5.2 Program Pengujian
3.5.3 Data Pengujian

9
No Potensiometer Tegangan
1 Minimum 0.32 V
2 Maksimum 4.99 V
3.6 Hasil Pengujian IGBT
Berdasarkan hasil pengujian tersebut IGBT dapat mendrive aktuator sehingga
aktuator dapat menyala.

1
0
4. Kesimpulan
Dari pengujian setiap komponen dan sub sistem dapat disimpulkan pada tabel
berikut :
No. Komponen Bagian dari sistem Hasil Pengujian
1 Potensiometer SV Baik
2 Arduino Pengendali Baik
3 Ldr Feedback Baik
4 LCD Display Baik
5 Lampu DC Aktuator Baik
6 IGBT Driver Baik

1
Pos 1234, Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen
Jenis Dokumen B-500
Nomor Dokumen B-500
Nomor Revisi
Tanggal Penerbitan 16 Juli 2018
Unit Penerbit
Jumlah Halaman 9
Data Penyusun
Pengusul
Jabatan
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889

2
DAFTAR ISI
1. Pengantar..............................................................................................................3
1.2 Tujuan.............................................................................................................3
2. Lingkup Pengujian ...............................................................................................3
3. Hasil Pengujian ....................................................................................................4
3.1 Bagian Sensor.................................................................................................4
3.1.1 Linierisasi Sensor................................................................................5
3.1.2 Filter Digital........................................................................................5
3.4 Bagian Desain Kendali...................................................................................5
3.4.1 Metode Ziegler Nichols Tipe 1 ...........................................................5
3.4.2 Perhitungan Parameter PID.................................................................5
4. Referensi ..............................................................................................................9
5. Penutup.................................................................................................................9

3
1. Pengantar
Dokumen B500 ini berisi tentang dokumen proses desain kendali PID yang
akan digunakan dalam projek yang berjudul “Sistem Kendali PID. Intensitas
Cahaya Ruangan berbasis Arduino, IGBT dan Sensor LDR”.
• Merancang proses linierisasi sensor LDR.
• Merancang filter digital untuk sistem.
• Merancang desain kendali PID dengan metode Zieger Nichols Tipe 1
Lingkup pengujian ini secara garis besar dibagi menjadi dua bagian yaitu.bagian
sensor dan bagian desain kendali. Bagian sensor meliputi linearisasi sensor cahaya
(LDR) yang dibandingkan dengan Lux Meter dengan cara mengambil dua data, lalu
dibuat persamaan 'y=mx+b' untuk mencari parameter 'm' dan 'b'. Untuk Bagian
desain kendali yaitu dengan menggunakan Metode Zieger Nichols tipe 1.
3. Hasil Pengujian
3.1 Bagian Sesnor
3.1.1 Linierisasi Sensor
No. Sensor LDR (LUX) Lux Meter (LUX)
1 95 60
2 5 2
Mencari nilai variabel m dan b dari persamaan linear berikut :
y= mx + b y = nilai pembacaan Lux Meter
x = nilai pembacaan Sensor LDR

4
Variabel m Variabel b
m (-95) + b = 60
m(5) +b = 2
90m = 58
m = 0.64
m (5) + b = 60
(0.64) * (5) + b = 60
b = 2-3.2
b = -1.2
3.1.2 Filter Digital

5
3.2 Bagian Desain Kendali
3.2.1 Metode Zieger Nichols Tipe 1

=

2.1
=
1.59
35

=
1.59
35
× 2.1 = 0.095

$ =
1
=
1
0.095
= 10.52 %&

' = 2($ = 66.065
Filter 2 dekade = 0.66065
Filter 4 dekade = 0.0066065

Lm= 0.27
Titik 1
Titik 2
Titik 3
Tm=3.76

6
Lm = Titik 2-Titik1 = 0.27
Tm = Titik 3- Titik1 = 3.76
Kt = t real / t Arduino = 0.008
3.2.2 Perhitungan Parameter PID

1
Pos 1234, Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen
Jenis Dokumen B-600
Nomor Dokumen B-600
Nomor Revisi
Tanggal Penerbitan 16 Juli 2018
Unit Penerbit
Jumlah Halaman 9
Data Penyusun
Pengusul
Jabatan
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889

2
1. Pengantar
Dokumen B600 ini berisi tentang dokumen proses hasil desain dan tuning
kendali PID yang akan digunakan dalam projek yang berjudul “Sistem
Kendali PID. Intensitas Cahaya Ruangan berbasis Arduino, IGBT dan Sensor
LDR”.
• Melakukan Tuning Hasil Perbaikan Respon ZN-1
• Melakukan uji gangguan terhadap respon
Lingkup pengujian ini terdiri atas hasil pengujian respon dengan parameter kendali
menggunakan ZN-1, Hasil Tuning, dan Hasil Uji Coba Gangguan.
3. Hasil Pengujian
• Respon Awal ZN-1

3
Berikut adalah respon awal menggunakan kendali digital Backward
Difference yang parameter PID nya di dapatkan dari proses desain
menggunakan Metode Ziegler Nichols tipe 1 yaitu dengan Kp=16.71;
Ti=0.00432; dan Td=0.00108. Karena respon mengalami Osilasi.. maka agar
didapatkan respon yang sesuai dengan set point perlu mengubah parameter
PID nya dengan cara menurunkan nilai Kp dan menaikkan nilai Ki agar tidak
terjadi osilasi.
• Respon Setelah Tuning
Dengan mengubah parameter PID pada program maka didapat respon
seperti gambar dibawah. Respon tersebut memiliki rise time yang cepat
untuk mencapai steady state dan tidak mengalami osilasi. Nilai PID yang
didapatkan yaitu Kp=12. Ti=2, dan Td=0.00108

4
• Respon Saat Diberi Gangguan
Untuk menguji sistem yang telah dibuat dalam keadaan baik, maka
dilakukan pemberian gangguan pada sistem dan melihat respon dari sistem
tersebut. Gangguan yang diberikan berupa senter yang mampu mengubah
intensitas cahaya dari sistem dan sistem mampu menyesuaikan kembali
dengan nilai intensitas cahaya yang telah ditetapkan..
4. Kesimpulan
Dari uji coba sistem ini dapat disimpulkan bahwa :
• Nilai Kp berbanding lurus terhadap Overshoot dan berlawanan
terhadap Rise Time dan Steady State Error, dan tidak berpengaruh
terhadap Settling Time, apabila nilai Kp terlalu besar maka
menyebabkan osilasi pada sistem seperti pada hasil respon awal ZN-1
dengan nilai parameter PID Kp=16.71; Ti=0.00432; dan Td=0.00108
sehingga perlu dilakukan tuning dengan menurunkan nilai Kp dan
menaikkan nilai Ki, sehingga diperoleh hasil parameter PID setelah
tuning dengan nilai parameter Kp=12. Ti=2, dan Td=0.00108.

5
• Uji gangguan yang diberikan pada sistem dengan memberikan
intensitas cahaya tambahan kearah sensor LDR menggunakan senter.
Hasilnya sistem tahan terhadap uji gangguan dengan nilai pembacaan
PV yang kembali menyesuaikan agar selalu tidak menjauhi nilai SV.
DAFTAR PUSTAKA :
2016.Naufal Faruqi. Dokumen B100-B600 Sistem Kendali Digital Intensitas
Cahaya Berbasis IGBT dan Arduino. Politeknik Negeri Bandung.

Sistem Kendali PID Digital Intensitas Cahaya Berbasis IGBT (Digital Light Intensity Controller)

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Sistem Kendali PID Digital Intensitas Cahaya Berbasis IGBT (Digital Light Intensity Controller)

Similar to Sistem Kendali PID Digital Intensitas Cahaya Berbasis IGBT (Digital Light Intensity Controller) (16)

Sistem Kendali PID Digital Intensitas Cahaya Berbasis IGBT (Digital Light Intensity Controller)