GDL

Design and Implentation Magnetic Levitation Control as a Learning Module of Control System

Tugas Akhir, 022 / 2015 / TEL
Undergraduate Theses from JBPTPPOLBAN / 2018-07-17 08:42:59
Oleh : Ryan Ferdiansyah ( ryanferdiansyah200194@gmail.com )
Dibuat : 2018-07-16, dengan 4 file

Keyword : Magnetic Levitation, Magnet Neodymium, Nonlinear, Kendali PID, Kendali P, Arduino-Matlab, Linear Hall Effect, Ziegler Nichols Tipe-1, Cohen Coon.
Subjek : Magnetic Levitation, Neodymium Magnet, Nonlinear, PID Controller, P Controller, Arduino-Matlab, Linear Hall Effect, Ziegler Nichols Tipe-1, Cohen Coon.

Magnetic Levitation merupakan suatu sistem pelayangan posisi obyek (magnet tetap) akibat resultan gaya yang ditimbulkan oleh kuat medan magnet pada elektromagnet yang terkendali. Pada Proyek Akhir ini telah dibuat Modul Kendali Magnetic Levitation dengan posisi obyek vertikal dan tepat di bawah elektromagnet yang berupa lapisan-lapisan pelat sebagai inti besi serta dililit kawat tembaga berdiameter 0,6mm sebanyak 2400kali. Pengujian dilakukan dengan obyek berupa magnet Neodymium yang dimasukan ke dalam bola pingpong. Pelayangan posisi obyek ditentukan oleh sinyal kendali PID yang dapat diolah secara digital dengan menggunakan Arduino-Matlab, atau secara analog dengan modul PID. Sinyal kendali ini dihasilkan oleh nilai konstanta PID yang mengkalkulasi sinyal error berdasarkan pengaturan nilai tegangan setpoint dan pembacaan sensor Linear Hall Effect sebagai umpan balik. Untuk menghasilkan respon sistem yang baik digunakan Teknik Manual Tuning dengan konstanta parameter PID yang diperoleh dari aproksimasi desain kendali Ziegler Nichols Tipe-1 dan Cohen Coon. Berdasarkan hasil uji coba respon sistem yang dihasilkan melalui desain kendali Cohen Coon lebih baik, karena lebih stabil serta tidak terdapat nilai error steady state. Dengan metode tersebut, sistem dapat mengendalikan posisi obyek dengan nilai setpoint yang berkisar antara 1,8V hingga 4V. Perubahan nilai setpoint harus dilakukan secara perlahan agar sistem tetap stabil. Respon sistem yang presisi, dinamis dan stabil didapatkan dengan hanya menggunakan kendali P pada konstanta Kp = 35. Untuk penggunaan Ki respon sistem tidak stabil, karena Ki yang besar menyebabkan sistem berosilasi. Hal ini terjadi karena plant bersifat nonlinear sehingga perubahan respon transient sangat mempengaruhi dinamika pelayangan obyek. Kata kunci: Magnetic Levitation, Magnet Neodymium, Nonlinear, Kendali PID, Kendali P, Arduino-Matlab, Linear Hall Effect, Ziegler Nichols Tipe-1, Cohen Coon.

Deskripsi Alternatif :

Magnetic Levitation is a hover positioning system of an object (fixed magnet) caused by force resultant that posed by the magnetic field strength on the controlled electromagnets. At this final project has been created a Module of Magnetic Levitation Control with a vertically object positioning and just below the electromagnet in the form of layers of plates as the iron core and twisted around the copper wire with diameter 0,6mm as much as 2400 times. Testing was done using an object Neodymium magnets that are inserted into a ping-pong ball. A hover positioning of an object is determined by a signal of PID control that can be processed digitally by using Arduino-Matlab, or analog by using PID module. The control signals generated by the value of the PID constant which calculates the error signal based on the setting value of the voltage setpoint and Linear Hall Effect sensor readings as feedback. To generate a good response system used Manual Tuning method with constants of PID parameter obtained from approximation of the control design Ziegler-Nichols type 1 and Cohen Coon. Based on testing results, generated system response used Cohen Coon control design was better, because it was more stable and there was no error steady state value. With this method, the system could control the position of an object with a setpoint value range from 1.8V to 4V. Setpoint value changes had to be done slowly so that the system remains stable. A precise, dynamic and stable response system is obtained by using only P controller at constant Kp = 35. The using of Ki, system response was unstable, because the large value of Ki caused the system had oscillated. This happened because the plant was nonlinear so that the transient response changes greatly affect the dynamics of hovering object. Keywords: Magnetic Levitation, Neodymium Magnet, Nonlinear, PID Controller, P Controller, Arduino-Matlab, Linear Hall Effect, Ziegler Nichols Tipe-1, Cohen Coon.

Beri Komentar ?#(0) | Bookmark

Properti	Nilai Properti
ID Publisher	JBPTPPOLBAN
Organisasi
Nama Kontak	Erlin Arvelina
Alamat	Jl. Trsn. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga
Kota	Bandung
Daerah	Jawa Barat
Negara	Indonesia
Telepon	022 201 3789 ext. 168, 169, 239
Fax	022 201 3889
E-mail Administrator	erlin.arvelina@polban.ac.id
E-mail CKO	erlin.arvelina@polban.ac.id