2A_171311015_Muhammad Aldi Saefurohman_B100-B600

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
Lembar Sampul Dokumen
Judul Dokumen
Dokumen B100: “Sistem Kendali Posisi Bola Pingpong
dengan Metode PID”
Jenis Dokumen B100
Nomor Dokumen B100 – 00
Nomor Revisi 00
Nama File 2A_171311015_Muhammad Aldi Saefurohman_B100.pdf
Tanggal Penerbitan 1 April 2019
Unit Penerbit
Jumlah Halaman
Data Pengusul
Pengusul
Nama Jabatan
Mahasiswa
D3 Teknik Elektronika
Muhammad Aldi S 171311015
Tanggal 1 April 2019
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
DAFTAR ISI.........................................................................................................................2
CATATAN SEJARAH DOKUMEN..................................................................................3
1. Penngantar........................................................................................................................4
1.1 Ringkasan Isi Dokumen.............................................................................................4
1.2 Tujuan Penulisan dan Aplikasi/Kegunaan Dokumen ................................................4
2. Proposal Pengembangan .................................................................................................4
2.1 Pendahuluan...............................................................................................................4
2.1.1 Latar Belakang...............................................................................................4
2.1.2 Tujuan ............................................................................................................4
2.1.3 Alat.................................................................................................................5
2.2 Rancangan Sistem Alat..............................................................................................5
2.2.1 Diagram Sistem Kendali................................................................................5
3. Penutup.............................................................................................................................6

3
SEJARAH REVISI DOKUMEN
Versi Tanggal Oleh Deskripsi

4
1. Pengantar
1.1. Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen B100 ini berisi proposal pembuatan alat mengenai “Sistem Kendali
Posisi Bola Pingpong dengan Metode PID” yang ditujukan sebagai proyek
mandiri mata kuliah Sistem Kendali Lanjutan program studi D3 Teknik
Elektronika Politeknik Negeri Bandung. Penulisan isi dokumen ini berdasarkan
pada ide pengembangan yang berisi antara lain : konsep, desain dan fitur dari
prototype Sistem Kendali Posisi Bola Pingpong dengan Metode PID yang akan
dikembangkan.
1.2. Tujuan Penulisan dan Aplikasi/Kegunan Dokumen
Tujuan penulisan dari dokumen B100 ini yaitu:
1. Untuk memudahkan proses pengembangan alat yang akan dibuat.
2. Sebagai acuan dan referensi bagi projek pengembangan yang akan datang.
3. Sebagai bagian dari dokumentasi proyek.
2. Proposal Pengembangan
2.1. Pendahuluan
2.1.1. Latar Belakang
PID control merupakan system kendali yang dapat membuat sesuatu yang
bergerak dapat dikendalikan. Salah satunya yaitu kendali motor DC sebagai kipas
untuk mengendalikan posisi dari suatu benda yang ringan seperti bola pingpong.
Untuk lebih memahami sistem kendali lanjutan perlu adanya suatu pembuatan dan
pengembangan suatu plant atau sistem. Maka dari itu untuk lebih memahami
materi dari matakuliah yang bersangkutan, saya membuat suatu Sistem Kendali
Posisi Bola Pingpong dengan Metode PID. Dan juga diharapkan sistem ini dibuat
untuk dapat memahami konsep PID.
2.1.2. Tujuan
Tujuan yang diharapkan dari pembuatan alat ini ini:
1. Dapat mengaplikasikan pendekatan sistem kendali digital PID pada suatu alat
sederhana.

5
2. Dapat mempelajari pendekatan dan parameter-paramater kendali dari alat
yang dibuat.
2.1.3. Alat
Alat yang dibuat merupakan sebuah kendali posisi bola pingpong dengan
kipas. Ketika setpoint di tetapkan, maka kipas akan membuat bola bergerak ke nilai
setpoint yang di feedback memalui sensor ultrasonic. Kipas akan mempertahankan
keadaan bola ketika mencapai nilai setpoint. Diharapkan ketika plant diberi
gangguan, bola akan kembali ke nilai setpoint dan mempertahankannya.
2.2. Rancangan Sistem Alat
2.2.1. Diagram Sistem Kendali
Berikut merupakan blok diagram dari system yang akan dibuat:
Mikro
Kontroller
AktuatorSet Point Output
Sensor
Feedback
Penguat daya/
Signal
Manipulation
+
-
Gambar 2.2 Rancangan Sistem Kendali Alat
Sistem kendali yang dibuat diawali dengan menentukan set point berupa
ketinggian bola terhadap sensor pada pipa, kemudian nilai konversi ketinggian-
tegangan tersebut akan menjadi acuan yang ditentukan pada kontroller. Kontroller
akan mengendalikan putaran centrifugal fan berdasarkan keluaran dari Arduino
Uno. Centrifugal fan akan berputar dan menentukan seberapa cepat putaran
sehingga menghasilkan angin yang dapat menjaga ketinggian bola terhadap titik
awal. Pergerakan bola di dalam tabung dibaca oleh sensor infrared yang akan
membaca nilai error atau ketidaksesuaian dengan set point. Nilai error akan diolah
dengan program kendali PID yang dibuat pada Arduino Uno sebagai kontroller.
Yang akan menentukan perputaran dari motor.

6
Berdasarkan blok diagram pada gambar 2.2 maka rancangan komponen
yang akan dibuat ialah :
➢ Setpoint = Potensiometer
➢ Kontroller = Arduino UNO
➢ Penguat = mosfet
➢ Actuator = centrifugal fan
➢ Feedback Sensor = sensor ultrasonik.
3. Penutup
Demikian dokumen B100 ini dibuat untuk selanjutnya dapat dijadikan acuan
untuk pengembangan-pengembangan bagi tahapan dan dokumentasi berikutnya.

1
Judul Dokumen
Jenis Dokumen B200
Nomor Revisi 00
Unit Penerbit
Jumlah Halaman
Data Pengusul
Pengusul
Nama Jabatan
Mahasiswa
Tanda
Tangan
Alamat
1234, Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-2013789
Faks : 022-
2013889

2
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI.........................................................................................................................2
1. Penngantar........................................................................................................................4
1.2 Tujuan Penulisan........................................................................................................4
1.3 Daftar Singkatan dan Istilah.......................................................................................4
2. Functional Requirement Specification...........................................................................4
2.1 Pendahuluan...............................................................................................................4
2.2 Gambaran Umum.......................................................................................................5
2.3 Tujuan ........................................................................................................................5
2.4 Alat.............................................................................................................................5
2.5 Ruang Lingkup...........................................................................................................5
2.6 Analisa Umum ...........................................................................................................6
3. Overall Specification (OVS) ...........................................................................................6
4. Software Requirements Spesification ............................................................................12
4. Penutup.............................................................................................................................12

4
1. Pengantar
Dokumen B200 ini berisi tentang dokumen spesifikasi produk, yang meliputi spesifikasi
sistem dalam mengembangkan Sistem Kendali Posisi Bola Pingpong dengan Metode PID,
serta detail Functional Requirement Spesification (FRS), Overall Spesification (OVS), dan
Software Function Spesification (SWS).
1.1 Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen ini menjelaskan lebih detail mengenai spesifikasi sistem yang akan
digunakan dalam Sistem Kendali Posisi Bola Pingpong dengan Metode PID yang
meliputi:
- Functional Requirement Specification (FRS)
- Overall Specification (OVS)
- Software Function Specification (SWS)
- Timeline (TL)
1.2 Tujuan Penulisan
Tujuan dari penulisan dokumen ini adalah memberikan gambaran mengenai
spesifikasi teknis dari Sistem Kendali Posisi Bola Pingpong dengan Metode PID yang
akan dirancang dan dikembangkan.
1.3 Daftar Singkatan dan Istilah
Singkatan Istilah
FRS Functional Requirement Specification
OVS Overall Specification
SWS Software Function Specification
PID Propotional Intergation Differentiator
PWM Pulse Width Modulation
2. Functional Requirement Specification
2.1 Pendahuluan
• Designer dalam hal ini adalah perancangan sistem, Sistem Kendali Posisi Bola
Pingpong dengan Metode PID dirancang agar tidak terjadi kesalahan mekanis.

5
• Dokumen dasar untuk program Sistem Kendali Posisi Bola Pingpong dengan
Metode PID ini adalah dokumen B100 hingga B600.
• Definisi Requirement: adalah sebuah sasaran yang harus dicapai. Para perencana
sistem mengemas sebagian besar requirement dalam istilah yang berhubungan
dengan fungsi sistem.
2.2 Gambaran Umum
Sistem kendali yang dibuat diawali dengan menentukan set point berupa ketinggian
bola terhadap sensor pada pipa, kemudian nilai konversi ketinggian-tegangan tersebut akan
menjadi acuan yang ditentukan pada kontroller. Kontroller akan mengendalikan putaran
centrifugal fan berdasarkan keluaran dari Arduino Uno. Centrifugal fan akan berputar dan
menentukan seberapa cepat putaran sehingga menghasilkan angin yang dapat menjaga
ketinggian bola terhadap titik awal/set point. Pergerakan bola di dalam tabung dibaca oleh
sensor infrared yang akan membaca nilai error atau ketidaksesuaian dengan set point. Nilai
error akan diolah dengan program kendali PID yang dibuat pada Arduino Uno sebagai
kontroller yang akan menentukan perputaran dari motor.
2.3 Tujuan
Tujuan penulisan dari dokumen ini yaitu:
1. Sebagai landasan dalam pelaksanaan pengembangan alat dan memudahkan proses
pengembangan alat yang dibuat.
2. Memahami prinsip kerja pada alat yang dibuat.
3. Sebagai bagian dari dokumentasi proyek.
2.4 Ruang Lingkup
Alat ini memiliki batasan-batasan sebagai berikut:
• Sistem dirancang dengan menggunakan mikrokontroler Arduino Uno.
• Potensiometer sebagai set point
• Sensor ultrasonik sebagai feedback .
• Mosfet sebagai Driver Motor DC (Kipas Keong/Blower Fan)

6
2.5 Analisa Umum
Blok Diagram
Berikut merupakan blok diagram dari sistem yang akan dibuat:
Mikro
Kontroller
AktuatorSet Point Output
Sensor
Feedback
Penguat daya/
Signal
Manipulation
+
-
Gambar 2.1 Blok Diagram Sistem Kendali
3 Overall Specification (OVS)
Pada bab ini akan dibahas mengenai spesifikasi secara keseluruhan yang dibutuhkan
dalam Sistem Kendali Posisi Bola Pingpong dengan Metode PID. Output sistem kendali
yang diharapkan sebagai berikut :
• Overshoot = ≤ 5%
• Rise Time = ≤ 2 detik
• Settling time = ≤ 4 detik
• Error Steady State = ≤ 2%
Berikut merupakan komponen-komponen yang akan digunakan :
1. Controller (Arduino Uno)
Arduino Uno R3 adalah papan pengembangan (development board) mikrokontroler yang
berbasis chip ATmega328P. Disebut sebagai papan pengembangan karena board ini
memang berfungsi sebagai arena prototyping sirkuit mikrokontroller.
Arduino Uno memiliki 14 digital pin input / output (atau biasa ditulis I/O, dimana 6 pin
diantaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 pin input analog, menggunakan
crystal 16 MHz, koneksi USB, jack listrik, header ICSP dan tombol reset. Hal tersebut
adalah semua yang diperlukan untuk mendukung sebuah rangkaian mikrokontroler. Cukup
dengan menghubungkannya ke komputer dengan kabel USB atau diberi power dengan
adaptor AC-DC atau baterai, Arduino sudah dapat beroperasi dengan baik.

7
Gambar 3.1 Arduino Uno
Spesifikasi
Chip mikrokontroller ATmega328P
Tegangan operasi 5V
Tegangan input (yang direkomendasikan,
via jack DC)
7V - 12V
Tegangan input (limit, via jack DC) 6V - 20V
Digital I/O pin 14 buah, 6 diantaranya menyediakan PWM
Analog Input pin 6 buah
Arus DC per pin I/O 20 mA
Arus DC pin 3.3V 50 mA
Memori Flash 32 KB, 0.5 KB telah digunakan untuk
bootloader
SRAM 2 KB
EEPROM 1 KB
Clock speed 16 Mhz
Dimensi 68.6 mm x 53.4 mm
Berat 25 g

8
2. Sensor Ultrasonik HC SR04
Sensor HC-SR04 adalah sensor pengukur jarak berbasis gelombang ultrasonik. Prinsip
kerja sesnsor ini pirip dengan radar ultrasonik. Gelombang ultrasonik di pancarkan
kemudian di terima balik oleh receiver ultrasonik. Jarak antara waktu pancar dan waktu
terima adalah representasi dari jarak objek. Sensor ini cocok untuk aplikasi elektronik yang
memerlukan deteksi jarak termasuk untuk sensor posisi bola pingpong yang diangkat oleh
kipas.
Gambar 3.2 Sensor Ultrasonik HC SR04
Spesifikasi
• Jangkauan deteksi: 2cm sampai kisaran 400 -500cm
• Sudut deteksi terbaik adalah 15 derajat
• Tegangan kerja 5V DC
• Resolusi 1cm
• Frekuensi Ultrasonik 40 kHz
• Dapat dihubungkan langsung ke kaki mikrokontroler
3. Motor DC (Blower Fan / Kipas Keong)
Blower Fan (Kipas Keong) DC 12v adalah kipas yg outputnya dikumpulkan pada 1
lobang sehingga diperoleh angin yang kencang dibandingkan dengan kipas biasa yang
anginnya tersebar.

9
Gambar 3.3 Kipas Keong
Spesifikasi
• Merek : Variasi
• Tipe : Brushless Centrifugal Fan
• Ukuran : 50x50x15mm
• Tegangan : 12V DC
• Daya : 0.75W
• Speed : 4000 RPM
• Noise : 33 dB (Quiet)
4. Potensiometer
Potensiometer yang digunakan adalah tipe mono dengan besar resistansi 100K ohm.
Potensiometer ini di fungsikan sebagai setpoint.

10
Gambar 3.4 Potensiometer
5. LCD 16x2
LCD dengan backlight biru ini dapat menampilkan 2 baris 16 karakter warna hitam.
Dapat digunakan untuk semua jenis mikro kontroller. Backlight biru yang bisa diubah
dengan menggunakan potensiometer. Dalam pengaplikasian pada alat, LCD ini digunakan
untuk menampilkan nilai setpoint (SV) dan nilai respon (PV).
Gambar 3.5 LCD 16x2

11
Spesifikasi
6. Mosfet
MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Efect Transistor) merupakan piranti atau
komponen aktif pokok yang kini banyak digunakan dalam bidang Elektronika Daya; yakni
UPS (Uninterruptible Power Supply), dan sistem pengendali daya/motor-motor besar di bidang
industri.
Gambar 3.6 Mosfet

12
Spesifikasi
4. Software Requirements Spesification
Berikut merupakan software pendukung yang digunakan dalam proses perancangan:
1. Compiler : Arduino IDE, MATLAB
2. PCB Designer : Althium Designer
3. Simulator : Proteus ISIS
4. Dokumentasi : Ms Word, Corel Draw, Fritzing, Adobe Premiere,
Camtasia, Adobe After Effect, Ms Power Point
5. Development OS : Windows 10
5. Penutup
Demikian dokumen B200 mengenai fungsi dan spesifikasi secara umum. Dokumen ini
akan dikembangkan dengan pembahasan yang lebih rinci mengenai perancangan Sistem
Kendali Posisi Bola Pingpong dengan Metode PID pada dokumen selanjutnya.

1
Judul Dokumen
Jenis Dokumen B300
Nomor Revisi 00
Unit Penerbit
Jumlah Halaman
Data Pengusul
Pengusul
Nama Jabatan
Mahasiswa
Tanda
Tangan
Alamat
1234, Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-2013789
Faks : 022-
2013889

2
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI.........................................................................................................................2
1. Pengantar..........................................................................................................................4
2. Proposal Pengembangan .................................................................................................4
2.1 Blok Diagram.............................................................................................................4
2.2 Flowchart ...................................................................................................................5
2.3 Wiring System ...........................................................................................................6
2.4 Perancangan Mekanik................................................................................................6
3. Penutup ............................................................................................................................6

4
1. Pengantar
Dokumen ini merupakan dokumen yang berisikan tentang koneksi antar modul atau
rangkaian, wiring sistem, flowchart dari sistem kendali, dan rancangan mekanik untuk
proyek yang akan dibuat sebagai tugas proyek mandiri mata kuliah Software Aplikasi
Sistem Kendali dan Instrumentasi (SASKI).
1.2 Tujuan Penulisan dan Aplikasi/Kegunaan Dokumen
Tujuan penulisan dokumen ini adalah :
1) Untuk mendeskripsikan wiring antar modul
2) Untuk mendeskripsikan perancangan sistem
3) Sebagai dokumentasi proyek mandiri
2. Proposal Pengembangan
2.1 Blok Diagram
Sistem kendali yang dibuat diawali dengan menentukan set point berupa jarak bola
pingpong terhadap sensor di atas lintasan , nilai tersebut akan menjadi acuan yang
ditentukan pada controller yaitu Arduino Uno. Controller akan mengendalikan putaran
fan/blower berdasarkan keluaran dari Arduino Uno. Putaran dari fan/blower ini akan
menentukan tiupan terhadap bola pingpong di atas lintasan . Pergerakan bola di atas
lintasan akan dibaca oleh sensor ultrasonik yang akan membaca nilai error atau
ketidaksesuaian dengan set point. Nilai error akan diolah dengan program kendali PID
yang dibuat pada Arduino Uno sebagai controller. Yang akan menentukan tiupan dari
fan/blower.
Controller
Arduino Uno
Actuator
Blower Fan
Manipulator
Tabung Udara
Set Point
Jarak Bola
Terhadap Sensor
Output
Posisi Bola
Feedback
Sensor
Ultrasonik
Penguat daya
MOSFET
+
-
Plant System
Gambar 2.1 Blok Diagram Modul

5
2.2 Flowchart
Berikut flowchart dari proyek Sistem Keseimbangan Bola di Atas Lintasan yang akan
dibuat:
Start
Letak bola sesuai
dengan Set Point
Stabilkan kecepatan Blower Fan
No
Yes
Menentukan Set
Point
Letakan bola
- Ultrasonic membaca jarak bola
- Arduino menentukan ilai PWM
dengan kendali PID
Kecepatan putaran Blower Fan
Gambar 2.2 Flowchart Sistem Kendali
Algoritma dari sistem diawali dari menentukan set point atau jarak bola. Selanjutnya
bola diletakkan di lintasan. Lalu Arduino akan mengolah data dari sensor agar bola berada
pada setpoint dengan mengatur kecepatan putar dari kipas yang berupa nilai PID. Jika
posisi bola sudah berada pada nilai set point, maka kipas akan mempertahankan posisi bola
pada keadaan tersebut. Namun jika belum, akan terbaca nilai error oleh sensor yang
menjadi acuan untuk Arduino dalam menentukan posisi bola dan memutar kipas lebih
kencang atau lebih rendah supaya posisi bola berada pada keadaan set point. Begitu
seterusnya jika terbaca nilai error.

6
2.3 Wiring System
Gambar 2.3 Wiring Diagram
2.4 Perancangan Mekanik
Gambar 3.1 Perancangan Mekanik
3. Penutup
Demikian dokumen B300 ini dibuat untuk selanjutnya dapat dijadikan acuan untuk
pengembangan-pengembangan bagi tahapan dan dokumentasi berikutnya.

1
Judul Dokumen
Jenis Dokumen B400
Nomor Revisi 00
Tanggal Penerbitan 12 Mei 2019
Unit Penerbit
Jumlah Halaman
Data Pengusul
Pengusul
Nama Jabatan
Mahasiswa
Tanggal 12 Mei 2019
Tanda
Tangan
Alamat
1234, Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-
2013789
Faks : 022-2013889 Email : polban@polban.ac.id

2
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI.........................................................................................................................2
1. Pengantar..........................................................................................................................4
2. Pengujian ..........................................................................................................................4
2.1 Pengujian Potensiometer sebagai SV.........................................................................4
2.2 Pengujian LCD...........................................................................................................5
2.3 Pengujian Sensor........................................................................................................7
2.4 Pengujian Driver dan Actuator ..................................................................................8
3. Penutup ............................................................................................................................10

4
1. Pengantar
Dokumen B400 ini berisi mengenai pengujian nilai SV dengan potensiometer,
LCD, pengujian sensor, dan pengujian driver actuator.
Dokumen B400 ini bertujuan untuk dijadikan salah satu bagian dari rangkaian
dokumentasi dalam pembuatan dan pengembangan proyek. Dokumen B400 ini menjadi
landasan dalam pembuatan proyek mandiri, dan diharapkan dokumen ini memudahkan
dalam pembuatan alat.
2. Pengujian
2.1 Pengujian Potensiometer sebagai SV
Pengujian Setpoint dengan potensiometer dilakukan dengan cara menghubungkan
kaki tengah potensiomter ke A0 arduino dan salah satu kakinya ke ground dan kaki yang
lainnya ke Vcc ditambah dengan LED yang terhubung dengan pin 6 sebagai indicator
kecerahan hasil perubahan putaran potensiometer. Lalu di test dengan program dibawah
ini :
Gambar 2.1 Program Pengujian Potensiometer

5
Gambar 2.2 Hasil Pengujian Potensiometer
Gambar 2.3 Rangkaian Pengujian Potensiometer
2.2 Pengujian LCD
Pengujian LCD dilakukan dengan mengkonfigurasikan LCD 16x2 pada Arduino
Uno dengan tambahan komponen berupa Resistor dan Trimpot. Berikut program,
rangkaian dan hasil dari pengujian :

6
Gambar 2.4 Program Pengujian LCD
Gambar 2.5 Rangkaian dan Hasil Pengujian LCD

7
2.3 Pengujian Sensor
Pada proyek ini sensor yang digunakan adalah sensor ultrasonik sebagai
penunjuk jarak posisi bola. Berikut program dan hasil dari pengujian :
Gambar 2.6 Program Pengujian Sensor Ultrasonik
Gambar 2.7 Hasil Pengujian Sensor Ultrasonik

8
Gambar 2.8 Rangkaian Pengujian Sensor Ultrasonik
Jarak
Penggaris Sensor
1 1
5 5
10 10
15 15
20 20
25 25
30 30
Tabel 2.1 Perbandingan Pengukuran Jarak Penggaris dengan Sensor
Berdasarkan hasil pengujian diatas, Sensor ultrasonic ini dapat digunakan sebagai
sensor pengukur jarak bola pada proyek. Sensor menunjukkan pengukuran yang sesuai
namun tidak menunjukkan angka pecahan. Sehingga jika ada pergeseran sedikit tidak
merubah banyak karena sensor ini memiliki resolusi 1 cm.
2.4 Pengujian Driver dan Actuator
Pada proyek ini digunakan mosfet IRF540n sebagai driver dan kipas keong
sebagai actuator. Berikut rangkaian dan hasil pengujian. Dibawah ini merupakan program
untuk pengetesan keluaran arduino yang pwm nya diganti-ganti melalu potensio yang di
hubungkan dengan driver dan actuator :

9
Gambar 2.9 Program Pengujian Driver dan Actuator
Gambar 2.10 Rangkaian Pengujian Driver dan Actuator
Input PWM Drain terhadap GND Putaran
0 11.85 Tidak Berputar
102 6.59 Sedikit Berputar
181 2.94 Berputar
255 0.03 Berputar Maksimal

10
Tabel 2.2 Hasil Pengukuran Actuator melalui Perubahan PWM
3. Penutup
Dari hasil praktikum yang telah dilakukan bahwa setiap komponen pada plant yang
akan di buat, berjalan dan bekerja dengan baik. Demikian dokumen B400 ini dibuat, untuk
berikutnya dokumen ini dapat dijadikan acuan untuk perancangan dan pengembangan alat
bagi tahapan dan dokumentasi berikutnya.

1
Judul Dokumen
Jenis Dokumen B500
Nomor Revisi 00
Tanggal Penerbitan 04 Juli 2019
Unit Penerbit
Jumlah Halaman
Data Pengusul
Pengusul
Nama Jabatan
Mahasiswa
Tanggal 04 Juli 2019
Tanda
Tangan
Alamat
1234, Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-
2013789

2
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI.........................................................................................................................2
CATATAN REVISI DOKUMEN.......................................................................................3
1. Pengantar..........................................................................................................................4
2. Pengujian ..........................................................................................................................4
2.1 Ziegler-Nichols Tipe 2...............................................................................................4
2.2 Desain Kendali dari Respon Sistem...........................................................................4
2.3 Hasil Desain Kendali .................................................................................................5
3. Penutup ............................................................................................................................5

4
PROPOSAL TUGAS AKHIR MATA KULIAH
1. Pengantar
Dokumen B500 ini berisi mengenai desain system kendali posisi bola dengan fan
menggunakan pemodelan Ziegler-Nichols Tipe 2 agar mendapatkan parameter kendali
yaitu Kp, Ti, dan Td. Dokumen ini juga berisi mengenai filter digital dari plant tersebut.
dokumentasi dalam pembuatan dan pengembangan proyek, mencari parameter kendali,
serta membuat filter digital untuk menghilangkan noise.
2. Desain Sistem Kedali
2.1 Ziegler-Nichols Tipe 2
Pada pemodelan dalam mendapatkan parameter kendali, terdapat beberapa metoda
yang dapat digunakan contohnya seperti Ziegler-Nichols Tipe 1, Ziegler-Nichols Tipe 2,
dan yang lainnya. Biasanya kendali posisi menggunakan metoda ini. Pada metode Ziegler-
Nichols Tipe 2, untuk mendapatkan parameter kendali, system dibuat close-loop dan
respon dibuat menjadi berosilasi yang berpola. Nilai Kp diatur agar respon dapat berosilasi
dan nilai Ti dan Td di nol kan. Respon dibuat berosilasi untuk mendapatkan nilai Kcr dan
Pcr.
2.2 Desain Kendali dari Respon Sistem
Dibawah ini merupakan respon yang telah dibuat berosilasi dengan nilai gain Kcr = 22.
Gambar 1. Desain ZN 2 dari respon sistem

5
Perlu diingat bahwa waktu yang ada di plotter harus di konversi ke dalam waktu asli
terlebih dahulu.
Konversi waktu plotter arduino ke waktu asli :
𝑡 𝑎𝑠𝑙𝑖
𝑡 𝑃𝑙𝑜𝑡𝑡𝑒𝑟
=
12.65
10.3
= 1.23
Range Scope Real Time KCR PCR KP TI TD KI KD
10,03 12,65 22 2,837737 13,2 1,418868 0,354717 11,73333 5,90535
2.3 Hasil Desain Kendali
Setalah mengetahui parameter kendali, lalu Kp, Ti, dan Td dimasukkan ke dalam
program dan berikut hasil responnya.
Gambar 2. Respon hasil desain
Pada Gambar diatas dapat dilihat noise yang dihasilkan dari pembacaan sensor
dan settling timenya masih besar(lama).
3. Penutup
Demikian dokumen B500 ini dibuat, untuk berikutnya dokumen ini dapat dijadikan acuan
untuk perancangan dan pengembangan alat bagi tahapan dan dokumentasi berikutnya.

1
Judul Dokumen
Jenis Dokumen B600
Nomor Revisi 00
Tanggal Penerbitan 05 Juli 2019
Unit Penerbit
Jumlah Halaman
Data Pengusul
Pengusul
Nama Jabatan
Mahasiswa
Tanggal 05 Juli 2019
Tanda
Tangan
Alamat
1234, Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-
2013789

2
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI.........................................................................................................................2
1. Pengantar..........................................................................................................................4
2. Pengujian ..........................................................................................................................4
2.1 Tuning Parameter Kendali .........................................................................................4
2.2 Percobaan Gangguan .................................................................................................5
3. Penutup ............................................................................................................................6

4
1. Pengantar
Dokumen B500 ini berisi mengenai tuning kendali posisi bola dan percobaan
gangguan terhadap “Sistem Kendali Posisi Bola Pingpong dengan Metode PID”
dokumentasi dalam pembuatan dan pengembangan proyek, tuning parameter kendali,
serta mencoba gangguan pada plant.
2. Tuning dan Gangguan
2.1. Tuning Parameter Kendali
Gambar 1. Respon hasil desain
Parameter hasil desain :
• Kp = 13,2
• Ti = 1,4
• Td = 0,2
Berdasarkan respon hasil desain ZN2, respon yang dihasilkan masih belum sempurna,
karena masih terdapat settling time yang besar dan error steady state, sehingga diperlukan
tuning parameter PID. Pada proses tuning didasarkan terhadap table dibawah agar
mendapatkan parameter yang baik.

5
Parameter Risetime Overshoot Settling Time S-S Eror
Kp Berkurang Bertambah Minor
Change
Berkurang
Ki Berkurang Bertambah Bertambah Menghilangkan
Kd Minor Change Berkurang Berkurang Minor Change
Tabel. 1 Pengaruh perubahan parameter terhadap respon
Setelah melakukan proses tuning didapatkan hasil akhir sebagai berikut:
• Kp = 55
• Ti = 14
• Td = 18
Berikut respon dari tuning akhir dengan setpoint 12 cm :
Gambar 2. Respon hasil tuning akhir
Berdasarkan parameter hasil desain dan tuning akhir. Ti yang dirubah menjadi 14 agar
mengurangi steady state error dan Td yang dirubah menjadi 18 yaitu untuk mengurangi
settling time.
2.2. Percobaan Gangguan
Setelah mendapatkan respon dan parameter yang baik, perlu adanya gangguan
untuk menguji system kendalinya. Berikut respon hasil gangguan setelah respon berada
pada steady state.

6
Gambar 3. Percobaan Gangguan
Pada gambar yang bertanda persegi merah merupakan hasil dari gangguan yang
diberikan terhadap plant. Sistem dapat mencapai setpoint kembali dan berada pada steady
state.
3. Penutup
Demikian dokumen B600 ini dibuat, dokumen ini merupakan dokumen terakhir dari
dokumentasi proyek mandiri.

2A_171311015_Muhammad Aldi Saefurohman_B100-B600

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to 2A_171311015_Muhammad Aldi Saefurohman_B100-B600

Similar to 2A_171311015_Muhammad Aldi Saefurohman_B100-B600 (17)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

2A_171311015_Muhammad Aldi Saefurohman_B100-B600