(Dimasyqi Zulkha, Ir. Ya’umar MT., Ir Purwadi Agus Darwito, MSC) · Prinsip kerja driver motor...
36
(Dimasyqi Zulkha, Ir. Ya’umar MT., Ir Purwadi Agus Darw
Transcript of (Dimasyqi Zulkha, Ir. Ya’umar MT., Ir Purwadi Agus Darwito, MSC) · Prinsip kerja driver motor...
(Dimasyqi Zulkha, Ir. Ya’umar MT., Ir Purwadi Agus Darwito, MSC)
Latar Belakang
merancang sistem pengendalian
kecepatan pada mobil listrik
Tujuan Tugas Akhir
Mulai
Studi literatur
Marancang dan membuat rangka
dan sistem gerak mobil
Menentukan tipe motor listrik DC
Merancang dan membuat motor driver dn
sensor kecepatan
12
Uji
sistem
Merancang pengendali dan algoritma
program PWM untuk kecepatan motor DC
berbasis minimum system ATMEGA 8535
Uji
sistem
Pengambilan & analisa data
Penyusunan laporan
Selesai
12
No
yes
No
yes
Diagram blok sistem
Pedal Gas/
Potensiomet
er
Mikrokontroller
ATMEGA 8535
Driver Motor
Optokopler
MOTOR
LISTRIK DC
Motor Listrik DC
Motor listrik
merupakan suatu
perangkat
elektronika yang
mampu mengubah
energi listrik
menjadi energi
mekanik.
TEORI
PENUNJANG
PWM ( Pulse Width Modulation ) bekerja dengan cara membuat gelombang persegi yang memiliki
perbandingan pulsa high terhadap pulsa low yang telah tertentu, biasanya diskalakan dari 0 hingga 100%.
Perbandingan pulsa high terhadap low ini akan menentukan jumlah daya yang diberikan ke motor DC.
TEORI
PENUNJANG
PID Controller
Sistem pengendali PID adalah suatu•
pengendalian untuk menentukan presisi suatu
sistem instrumentasi dengan karakteristik
adanya umpan balik pada sistem tersebut.
TEORI
PENUNJANG
PERANCANGAN
PERANCANGAN
PERANCANGAN
Tipe Motor Listrik DC
Spesifikasi Motor DC
Type OTIS ELEVATOR DC GEAR
MOTOR J06333BI
110 VDC
2 AMPS
Gearbox 11.33 : 1
Daya 120 W
Dimensi
Panjang 32 cm
Lebar 21 cm
Diameter Poros 11 cm
TIPE MOTOR
Prinsip kerja driver motor adalah mengatur aliran arus pada motor DC. Apabila arah
arus dibalikkan maka putaran motor akan berputar kearah sebaliknya juga
Rangkaian Driver motor dengan
prinsip kerja relay
DRIVER MOTOR
Driver Motor adalah sebuah rangkaian yang digunakan untuk mengendalikan
sebuah motor DC sehingga dapat berputar searah ataupun melawan jarum jam.
DRIVER MOTOR
Rotary encoder•
merupakan suatukomponen elektro-mekanik yangdimanfaatkan untukmengukur perpindahan(rotasi) pada motor.
Optocoupler merupakan•
suatu komponenenelektronik yangdirancang untukmentransfer sinyal listrikdengan memanfaatkangelombang cahaya.
PROGRAM
PENGENDALI
Penyusunan Algoritma
PID pada controller
PROGRAM
PENGENDALI
VIDEO Tracking Set Point
Analisa Sistem Rotasi Roda Gigi Sebagai
Penghubung Motor Dengan Poros Roda
Pada perancangan mobil listrik ZEC-01 salah
satu sistem penggerak utama adalah poros
roda. Poros roda dan poros motor DC
dihubungkan oleh rantai. Pada sistem rotasi
roda gigi mobil listrik menggunakan empat
buah gear yang masing-masing memiliki
jumlah gigi yg berbeda.
ANALISA DATA
Tabel Perbandingan gear dengan v (Rpm)
No. nGear 1 nGear 2 nGear 3 nGear 4 V(Rpm) torsi
1. 17 46 - - 221 2.7 kali
2. 46 46 - - 599 1 kali
3. 17 24 27 42 270 2.2 kali
Analisa Sistem Pengendali Kecepatan Mobil
Listrik
Sistem Pengendali yang digunakan adalah•
Metode PID yang diterapkan didalamMikrokontroller.
Metode tuning PID trial and error hingga didapatkan grafik respon yang memiliki kriteriaperformansi sistem yang baik.
kp1=0.0279•
ki1=0.01•
kd1=0.01•
Listing Program PID pada Mikro kontroller
Analisa sistem pengendalian tanpa beban…
Hasil grafik Respon sistem
Set point 150 Rpm, Mp 25 / 16% , Settling time 18 second
Set point 200 Rpm, Mp 23 / 11 % , Settling time 8 s
Set point 250 Rpm, Mp 25 / 10%, Settling time 12
Set point 270 Rpm, MP 0, Settling time 10
Analisa Sistem Pedal Gas dengan Kecepatan Pada
Mobil Listrik ZEC-01
Tabel Persentase Pedal gas Dengan Kecepatan
No. % Pedal
Gas
Set Point
Potensiometer
Mp
rpm / %
V (Rpm) Ts
1. 0 52 0 3 0
2. 25 953.75 2 / 20% 10 12s
3. 50 1907 5 / 26% 19 12s
4. 75 2861.25 5 / 16% 31 18s
5. 100 3867 3 / 6% 47 23s
Analisa dan Validasi Data Kecepatan Mobil Listrik
Dengan Menggunakan Stroboskop
No. Nilai Binnary PWM Kecepatan (RPM)
1. 52 0
2. 953,75 66
3. 1907,5 141
4. 2861,25 190
5. 3867 273
Tabel Nilai Kecepatan dengan sensor optokopler
No. Nilai Binnary PWM Kecepatan (RPM)
1. 52 47
2. 953,75 83
3. 1907,5 135
4. 2861,25 171
5. 3867 278
Tabel Nilai Kecepatan dengan stroboskop
Pembahasan
Pada sistem rotasi gear, sangat tepat menggunakan 4•
gear karna mendapat kenaikan torsi atau tenaga 2xdibanding sistem gear yang secara langsungmenghubungkan poros motor dengan as roda.
Pada sistem pengendali kecepatan motor metode yg•
digunakan adalah pengendali PID dengan metode trialand error.
Pada pengujian sistem pengendali dengan tanpa beban •
sistem pengendali dapat bekerja lebih bagus, hal initerlihat dari data yang diperoleh sepert Mp cenderunglebih kecil dan Settling time cenderung lebih cepat,error steady state kecil hanya sekitar 0,7%
KesimpulanPada sistem rotasi gear, sangat tepat menggunakan 4 gear karna•
mendapat kenaikan torsi atau tenaga 2x dibanding sistem gear yangsecara langsung menghubungkan poros motor dengan as roda.
Pada sistem pengendali kecepatan motor menggunakan metode•
pengendali PID dengan nilai Kp = 0.0279, Ti = 0.01, Td = 0.01
Pada pengujian hardware sistem pengendali dapat bekerja lebih•
bagus, hal ini terlihat dari data yang diperoleh sepert Mp = 0,cenderung lebih kecil dan Settling time cenderung lebih cepat sebesar8 s, error steady state kecil hanya sekitar 0,7%
Pada motor DC yang ber RPM kecil, tapi memiliki torsi besar akan•
mengalami banyak overshoot ketika dia dioperasikan pada set pointrendah sebesar 150 Rpm
Sistem akan mengalami respon terbaik pada set point tinggi 270 Rpm•
