Perbandingan Metode PID, MPC, dan LQR Pada Sistem Pemanas Air Bottle Washer Berbasis Matlab

Almira Budiyanto, Afifa Intan Ekaputri Supriyo

Abstract

Sistem pengendalian menjadi sangat penting terutama pada dunia industri untuk membantu meningkatkan kinerja atau performa sebuah sistem yang diaplikasikan di industri tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan beberapa metode kendali pemanas air yang diaplikasikan pada sistem bottle washer dan membandingkan metode-metode yang digunakan berdasarkan pada kriteria kinerja pengendalian yang terdiri dari settling time, rise time, persentase overshoot dan steady state error. Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah PID (Proportional, Integral and Derivative), MPC (Model Predictive Control) dan LQR (Linear Quadratic Regulator). Simulasi dan eksperimen pada penelitian ini seluruhnya menggunakan MATLAB/Simulink sebagai software dan Arduino Mega 2560 sebagai sistem akuisisi data yang menghubungkan antara prototipe dan komputer. Hasil simulasi sistem kendali tiga metode yang digunakan seluruhnya masih memerlukan adanya proses tuning ulang agar didapatkan hasil respon yang lebih baik. Hasil pengujian pada sistem kendali PID secara real time memiliki respon output sistem dengan dengan nilai settling time sebesar 768 detik , nilai rise time sebesar 624 detik dengan nilai overshoot sebesar 0,3% dan memiliki nilai steady state error sebesar -0,16ºC di atas set point. Pada sistem kendali LQR secara real time memiliki respon output sistem dengan dengan nilai settling time sebesar 777 detik , nilai rise time sebesar 647 detik dengan nilai overshoot sebesar 0,5% dan memiliki nilai steady state error sebesar 0,006ºC. Pada sistem kendali MPC secara real time memiliki respon output sistem dengan dengan nilai settling time sebesar 705 detik , nilai rise time sebesar 578 detik dengan nilai overshoot sebesar 2,3% dan memiliki nilai steady state error dengan rentang nilai 0–1,03ºC berupa osilasi konstan.

Keywords

PID, LQR, MPC, MATLAB, Arduino Mega 2560, Bottle washer, Pemanas Air

References

D. A. Tyas and R. Sumiharto, “Purwarupa Sistem Kendali PID: Studi Kasus Kendali Suhu Ruang,” Purwarupa Sist. Kendali PID Stud. Kasus Kendali Suhu Ruang, vol. 3, no. 1, pp. 95–104, 2013.

A. Riyanto and M. Syafrullah, “Pemantauan Suhu Pada Sistem Pemanas Air Menggunakan Temperatur Kontrol Dengan Metode PID Ziegler Nichols Berbasis Web,” in SENSITEK 2018, 2018, pp. 682–687.

A. P. Susitrianni, “Laporan Magang Proses Produksi Teh Botol Sosro PT. Sinar Sosro Ungaran, Jawa Tengah,” Tugas Akhir, USM, 2009.

E. Kenny and A. Susanty, “Analisis Penyebab Ketidaksesuaian pada Produk Teh Botol Sosro dengan Metode Seven Tools dan Pemberian Alternatif Pemecahan Akar Masalahnya dengan Menggunakan Metode 5W+1H pada PT. Sinar Sosro KPB Ungaran,” Ind. Eng. Online J., vol. 4, no. 1, pp. 1–11, 2013.

A. G. Gajjar, A. I. Patel, and R. G. Singh, “Real time Implementation of MPC in Bottle washer Machine for Small Scale Beverage Industry,” 2017 6th Int. Conf. Comput. Appl. Electr. Eng. - Recent Adv. CERA 2017, vol. 2018-Janua, no. October, pp. 509–514, 2018.

A. G. Gajjar, A. I. Patel, and R. G. Singh, “Design and Development of Bottle washer Machine for Small Scale Beverage Industry,” Conf. Proceeding - 2015 Int. Conf. Adv. Comput. Eng. Appl. ICACEA 2015, vol. 2015-March, no. July, pp. 325–331, 2015.

J. Babic, G. Takac, I. Petras, and D. Bednarova, “Identification of Model Parameters and Control of Heater on Laboratory Object PCT40,” 12th Int. Carpathian Control Conf., no. 1, pp. 11–14, 2011.



Journal Contact

AJIE, Directorate of Research and Public Services Universitas Islam Indonesia (DPPM UII)

Jl. Kaliurang Km.14,4 Yogyakarta 55584, Indonesia

Telp/Faks. +62-274-898444 Ekstensi 2503

Mobile Phone (WhatsApp): +62-813-2875-1170

E-Mail: ajie.dppm@gmail.com

http://journal.uii.ac.id/index.php/ajie

e-ISSN: 2477- 0574

p-ISSN: 2477-3824

ISSN JIK : 2089-3086

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.