Kendali Posisi Bola Mengambang oleh Angin dengan Metode PID Control

Abstract

Posisi pada suatu benda dapat diatur dan diubah oleh berbagai jenis aktuator, salah satunya oleh tekanan angin. Kendali posisi, secara alamiah merupakan salah satu plant yang memeiliki respon dari sistem yang ideal, tetapi pada kenyataanya noise pada sistem tidak dapat dihindari sehingga mengakibatkan pengendalian tidak sesuai dengan apa yang diinginkan. Noise pada plant ini terjadi akibat dari perubahan aliran udara yang dihasilkan oleh kipas DC terganggu oleh rongga pada ruangan bola yang terbuka dan dibutuhkan pengendalian yang tepat agar dapat diatur sesuai apa yang diinginkan. Pada penelitian ini digunakan jenis pengendalian PID Control untuk menjaga posisi beban yaitu bola ringan agar tetap dalam keadaan setpoint.  Langkah awal mencari parameter kendali PID dengan menggunakan metode Ziegler-Nichols tipe 2, yang bertujuan untuk mengidentifikasi sistem pada plant sehingga akan didapat parameter-parameter kendali PID. Angin yang dihasilkan oleh aktuator berfungsi untuk menggerakan benda agar tetap pada set pointnya dan dibaca oleh sensor ultrasonic. Perubahan angin yang diatur menggunakan potensiometer agar posisi benda sesuai dengan yang diinginkan. Pengendalian dari nilai Kp, Ti, Td sebagai parameter agar respon dapat dalam keadaan steady state dan respon akan mengikuti setpoint sesuai yang dibutuhkan. Parameter yang didapat yaitu  Kp = 1,6, Ti = 1,05, dan Td = 0,05 dengan filter atau fc = 0,4 sehingga dihasilkan overshoot (%Mp) = 2,2% dan risetime = 5,1s. Pengujian juga dilakukan gangguan berupa sentuhan, tekanan dan gerakan manual menggunakan tangan pada bola tetapi respon kembali pada set pointnya.