HALAMAN JUDUL

TUGAS AKHIR TE 091399

Fanny RistantonoNRP 2208100172Dosen Pembimbing

Ir. Rusdhiant Effendi A.K, MT.Ir. Ali Fatoni, MT.JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya 2012

HALAMAN JUDULFINAL PROJECT TE 091399

Fanny RistantonoNRP 2208100172AdvisorIr. Rusdhianto Effendi A.K, MT.Ir. Ali Fatoni, MT.ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENTFaculty of Industrial TechnologyInstitut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya 2012

PERNYATAAN KEASLIANPERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR

Dengan ini saya menyatakan bahwa isi sebagian maupun keseluruhan Tugas Akhir saya dengan judul Desain dan Implementasi Kontroler PID Logika Fuzzy pada Sistem Automatic Voltage Regulator (AVR) Gasoline Generator Set Kapasitas 1 KVA Mesin 4-tak adalah benar-benar hasil karya intelektual mandiri, diselesaikan tanpa menggunakan bahan-bahan yang tidak diijinkan dan bukan merupakan karya pihak lain yang saya akui sebagai karya sendiri.

Semua referensi yang dikutip maupun dirujuk telah ditulis secara lengkap pada daftar pustaka.

Apabila ternyata pernyataan ini tidak benar, saya bersedia menerima sanksi sesuai peraturan yang berlaku.

Surabaya, 9 Mei 2012

Fanny RistantonoNRP 2208100172-----Halaman ini sengaja dikosongkan-----

HALAMAN PENGESAHAN

DESAIN DAN IMPLEMENTASI KONTROLER PID LOGIKA FUZZY PADA SISTEM AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR (AVR) GASOLINE GENERATOR SET KAPASITAS 1 KVA MESIN 4-TAKTUGAS AKHIRDiajukan Guna Memenuhi Sebagian Persyaratan

Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada

Bidang Studi Teknik Sistem Pengaturan

Jurusan Teknik Elektro

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Menyetujui:

SURABAYA

JANUARI, 2012-----Halaman ini sengaja dikosongkan-----

DESAIN DAN IMPLEMENTASI KONTROLER PID LOGIKA FUZZY PADA SISTEM AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR (AVR) GASOLINE GENERATOR SET KAPASITAS 1 KVA MESIN 4-TAKNama: Fanny RistantonoPembimbing: Ir. Rusdhianto Effendi A.K, MT.

Ir. Ali Fatoni, MT.ABSTRAK

Besarnya GGL (Gaya Gerak Listrik) induksi pada suatu generator dapat diatur melalui pengaturan jumlah putaran rotor, besarnya fluks magnet pada kutub-kutub magnetnya atau kedua-duanya. Adanya beban yang berubah-ubah menyebabkan perubahan tegangan keluaran generator. Pengaruh perubahan beban terhadap tegangan keluaran generator sedapat mungkin diperkecil sehingga didapat tegangan keluaran yang konstan, karena tegangan keluaran yang konstan banyak berpengaruh terhadap hasil kerja dan keawetan peralatan. Hal ini dilakukan dengan cara menyesuaikan tegangan keluaran generator tersebut. Kontroler PID Logika Fuzzy mampu mengatur tegangan keluaran generator secara cepat dan akurat.Kata Kunci :Generator Set, Kontroler, PID, Fuzzy-----Halaman ini sengaja dikosongkan-----DESIGN AND IMPLEMENTATION OF FUZZY LOGIC PID CONTROLLER ON 4-STROKE ENGINE 1 KVA GASOLINE GENERATOR SET AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR (AVR) SYSTEMName: Fanny RistantonoAdvisor : Ir. Rusdhianto Effendi A.K, MT.

Ir. Ali Fatoni, MT.ABSTRACT

Changing number or rotor rotation, number of magnetic flux in its magnetic poles, or both can regulate quantity of induction electromotive force at a generator. Change of its load result change of its output voltage. Effect of load change in generator output voltage must be reduced for constant output voltage. Constant output voltage influence product quality and lifetime its appliance. It is acted with regulate its magnetic excitation for adapting generator output voltage and its load change. Fuzzy Logic PID Controller has a capability for control generator output voltage rapidly and accurately.Keywords :Generator Set, Controler, PID, Fuzzy-----Halaman ini sengaja dikosongkan-----KATA PENGANTARPuji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang selalu memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik. Shalawat serta salam semoga selalu dilimpahkan kepada Rasulullah Muhammad SAW, keluarga, sahabat, dan umat muslim yang senantiasa meneladani beliau.

Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan guna menyelesaikan pendidikan Strata-1 pada Bidang Studi Teknik Sistem Pengaturan, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industrim, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya dengan judul:

DESAIN DAN IMPLEMENTASI KONTROLER PID LOGIKA FUZZY PADA SISTEM AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR (AVR) GASOLINE GENERATOR SET KAPASITAS 1 KVA MESIN 4-TAKDalam Tugas Akhir ini dirancang Fuzzy Logic PID Controller pada sistem Automatic Volatge Regulator (AVR) Gasoline Generator Set Kapasitas 1 KVA Mesin 4-Tak.Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu dan Bapak penulis yang memberikan berbagai bentuk doa serta dukungan tulus tiada henti, Bapak Ir. Rusdhianto Effensi A.K, MT. dan Ir. Ali Fatoni, MT. atas segala bimbingan ilmu, moral, dan spiritual dari awal hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini. Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu baik secara langsung maupun tidak langsung dalam proses penyelesaian Tugas Akhir ini.Penulis menyadari dan memohon maaf atas segala kekurangan pada Tugas Akhir ini. Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat dalam pengembangan keilmuan di kemudian hari.

Surabaya, 7 Juni 2012

Penulis-----Halaman ini sengaja dikosongkan-----

DAFTAR ISIHALAMANiHALAMAN JUDUL

vPERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR

viiHALAMAN PENGESAHAN

ixABSTRAK

xiABSTRACT

xiiiKATA PENGANTAR

xvDAFTAR ISI

xviiDAFTAR GAMBAR

xixDAFTAR TABEL

1BAB I PENDAHULUAN

11.1Latar Belakang

21.2Permasalahan

21.3Batasan Masalah

21.4Tujuan Penelitian

21.5Metodologi Penelitian

31.6Sistematika Laporan

1.7Relevansi45BAB II TEORI DASAR

52.1Tinjauan Pustaka

52.2Sistem Pendulum Terbalik (SPT)

72.2.1Model Fisik

82.2.2Model Matematika Nonlinear SPT

92.3Linearisasi

112.4Titik Ekuilibrium

112.5Analisis Kestabilan Lyapunov

132.6Teori Logika Fuzzy

132.6.1Himpunan Fuzzy

142.6.2Fungsi Keanggotaan

162.6.3Operasi Himpunan Fuzzy

172.6.4Sistem Inferensi Fuzzy

212.7Model Fuzzy Takagi-Sugeno

242.8Model Referensi

252.9Performansi Tracking H

262.10Bilinear Matrix Inequality (BMI)

29BAB III PERANCANGAN SISTEM KONTROL

293.1Linearisasi Model Matematika SPT

323.2Pemodelan Fuzzy Takagi-Sugeno

343.3Model Referensi[10]

343.4Desain Kontrol Tracking H[10]

343.4.1Augmented Fuzzy System (AFS)

353.4.2Perumusan Fungsi Lyapunov

363.4.3Performansi Tracking H

403.5Diagram Simulink untuk Simulasi dan Implementasi

43BAB IV HASIL SIMULASI DAN IMPLEMENTASI

434.1Variabel dan Parameter yang Digunakan

444.2Hasil Simulasi

544.3Hasil Implementasi

65BAB V PENUTUP

67DAFTAR PUSTAKA

69LAMPIRAN A

69A.1.Penurunan Model Matematikan SPT

73LAMPIRAN B

73B.1.Program untuk Mencari Gain Kontroler

75B.2.Blok Diagram Simulink

79RIWAYAT HIDUP

DAFTAR GAMBARHALAMAN6Gambar 2.1Position Encoder

6Gambar 2.2Perangkat Sistem Kontrol SPT

7Gambar 2.3Diagram Fisik SPT

7Gambar 2.4Gaya-Gaya yang Bekerja pada SPT

9Gambar 2.5Linearisasi di Sekitar Titik Kerja (1, 1)

13Gambar 2.6(a) Himpunan Klasik, (b) Himpunan Fuzzy

13Gambar 2.7Derajat Keangotaan Himpunan Fuzzy

16Gambar 2.8Bentuk Fungsi Keanggotaan, (a) Segitiga, (b) Trapesium, (c) Gaussian, dan (d) Generalized Bell

16Gambar 2.9Operasi Himpunan Fuzzy, (a) Himpunan Fuzzy A dan B, (b) Operasi Product, (c) Operasi Max, dan (d) Operasi Min

18Gambar 2.10Struktur Dasar Sistem Inferensi Fuzzy

18Gambar 2.11Inferensi Fuzzy Mamdani untuk Dua Aturan dan Dua Premis Menggunakan Metode Max-Min

19Gambar 2.12Inferensi Fuzzy Mamdani untuk Dua Aturan dan Dua Premis Menggunakan Metode Max-Product

19Gambar 2.13Fuzzy Singleton

20Gambar 2.14Inferensi Fuzzy Sugeno untuk Dua Aturan dan Dua Premis Menggunakan Metode Weighted Average

23Gambar 2.15Skema PDC

24Gambar 2.16Sistem Kontrol Model Referensi

25Gambar 2.17Konfigurasi Sistem Kontrol Robust

33Gambar 3.1Fungsi Keanggotaan untuk Aturan Plant dan Kontroler

41Gambar 3.2Diagram Simulink Sistem Kontrol untuk Simulasi

41Gambar 3.3Diagram Simulink Sistem Kontrol untuk Implementasi

45Gambar 4.1Respons Posisi Kereta Hasil Simulasi

45Gambar 4.2Respons Posisi Sudut Pendulum Hasil Simulasi

46Gambar 4.3Respons Kecepatan Kereta Hasil Simulasi

46Gambar 4.4Respons Kecepatan Pendulum Hasil Simulasi

47Gambar 4.5Sinyal Kontrol Simulasi

48Gambar 4.6Perbandingan Respons Posisi Kereta

49Gambar 4.7Sinyal Gangguan w(t)

49Gambar 4.8Respons Posisi Kereta dengan Gangguan

50Gambar 4.9Respons Posisi Sudut Pendulum dengan Gangguan

50Gambar 4.10Sinyal Kontrol dengan Gangguan w(t)

51Gambar 4.11Respons Posisi Sudut dengan Berbagai Kondisi Awal

52Gambar 4.12Perbandingan Respons Posisi Sudut Pendulum

52Gambar 4.13Perbandingan Respons Posisi Kereta

53Gambar 4.14Perbandingan Respons Sudut Pendulum dengan Gangguan

53Gambar 4.15Perbandingan Respons Posisi Kereta dengan Gangguan

54Gambar 4.16Respons Posisi Kereta Hasil Implementasi

54Gambar 4.17Respons Posisi Sudut Pendulum Hasil Implementasi

55Gambar 4.18Respons Kecepatan Kereta Hasil Implementasi

56Gambar 4.19Respons Kecepatan Pendulum Hasil Implementasi

57Gambar 4.20Sinyal Kontrol

58Gambar 4.21Grafik L2-Gain

58Gambar 4.22Respons Posisi Kereta Hasil Implementasi dengan Gangguan

59Gambar 4.23Respons Posisi Sudut Hasil Implementasi dengan Gangguan

59Gambar 4.24Sinyal Kontrol pada Implementasi dengan Gangguan

60Gambar 4.25Grafik L2-Gain pada Implementasi dengan Gangguan

60Gambar 4.26Perbandingan Respons Posisi Kereta

61Gambar 4.27Perbandingan Respons Posisi Sudut Pendulum

62Gambar 4.28Perbandingan Sinyal Kontrol

62Gambar 4.29Derajat Keanggotaan Aturan Plant dengan Posisi Pendulum Sebagai Masukan

63Gambar 4.30Perbandingan Respons Posisi Kereta Antara Kontroler Fuzzy dan Kontroler Linear dengan Gangguan

63Gambar 4.31Perbandingan Respons Posisi Sudut Pendulum Antara Kontroler Fuzzy dan Kontroler Linear dengan Gangguan

64Gambar 4.32Perbandingan Sinyal Kontrol Antara Kontroler Fuzzy dan Kontroler Linear dengan Gangguan

DAFTAR TABELHALAMAN44Tabel 4.1Nilai k Untuk Masing-Masing Nilai

48Tabel 4.2Perbandingan Parameter Respons Posisi Kereta

Tabel 4.3Perbandingan Respons Dengan Berbagai

Kondisi Awal51

57Tabel 4.4Perbandingan Respons Implementasi

-----Halaman ini sengaja dikosongkan-----

BAB I PENDAHULUANPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangMutu dan kualitas suatu tenaga listrik dapat dilihat dari beberapa parameter diantaranya fluktuasi frekuensi, fluktuasi tegangan, flicker, harmonisa dan kontinuitas tenaga. Dari kesemua parameter tersebut, fluktuasi tegangan yang paling sering mendapatkan perhatian para ahli dan para operator sistem tenaga. Beberapa negara maju seperti Perancis, Jepang dan Amerika memberikan perhatian dan penangan khusus dalam permasalahan kestabilan tegangan. Ketidakstabilan tegangan akan menyebabkan ketidakstabilan sistem tenaga secara keseluruhan, terutama sekuritas sistem, kualitas dan kemampuan transfer daya dari pembangkit ke konsumen, kondisi terburuknya terjadi mekanisme load shedding ataupun brown out. Ada beberapa faktor yang menyebabkan ketidakstabilan tegangan (voltage collapse) antara lain kinerja AVR (Automatic Voltage Regulator) yang menurun, peningkatan nilai beban pada saluran transmisi, kendala pada pengaturan daya reaktif, dinamika OLTC (On Load Tap Changer) trafo dan karakteristik beban.

Besarnya tegangan keluaran suatu generator dapat diatur dengan mengubah besarnya arus kemagnetan kutub-kutubnya serta jumlah putaran rotornya. Jika dilakukan pengukuran dari sebuah generator pada saat tanpa beban dan pada saat beban penuh, ternyata terdapat adanya perbedaan hasil pengukuran. Terjadinya perbedaan tegangan tersebut antara lain disebabkan oleh:

a. Adanya penurunan tegangan pada lilitan jangkar akibat adanya impedansi lilitan jangkar baik dalam bentuk hambatan murni (R) maupun reaktansi induktif (XL).

b. Reaksi jangkar yang timbul karena terbentuknya fluks magnet jangkar yang terdapat di sekitar lilitan jangkar pada waktu generator berbeban.

c. Pengaruh kemagnetan pada generator penguat sendiri karena adanya penurunan tegangan sewaktu berbeban.Tegangan keluaran yang konstan pada sebuah generator adalah hal yang sangat penting untuk menghasilkan suplai daya yang diharapkan. Sebagaimana ysng telah disebutkan sebelumnya bahwa perubahan tegangan keluaran sebuah generator dipengaruhi oleh berbagai macam faktor, salah satunya adalah nilai beban yang berubah. Oleh karena itu, dibutuhkan suatu peralatan regulator khusus untuk menjaga tegangan keluaran generator tetap konstan walaupun ketika generator dipengaruhi faktor-faktor tersebut. Selain itu dengan tujuan menjaga kestabilan sistem, regulator ini juga harus mampu mengatur produksi atau penyerapan daya reaktif dari jaringan pada setiap terjadinya perubahan beban. Regulator tegangan ini dapat dapat dikontrol baik secara manual maupun secara otomatis.

Dalam sistem interkoneksi skala besar, regulator manual tidak pernah dipakai dan sebagai gantinya dipasangkan sebuah peralatan regulator otomatis yang dinamakan Automatic Voltage Regulator (AVR) di setiap generator. Penguatan AVR tidak terlepas dari keunggulan dalam hal keandalan selain kemudahan pemeliharaan dan kemudahan operasi serta efisiensi biaya (low cost) yang dimiliki perangkat ini.

Pada tugas akhir ini akan dibahas metode pengontrolan dengan melakukan pengaturan eksitasi generator sehingga didapatkan tegangan keluaran generator yang konstan menggunakan kontroler logika Fuzzy tipe Propotional Integral Differential (Fuzzy Logic PID Controller) yang diimplementasikan pada sistem AVR Generator Set berbahan bakar bensin kapasitas 1 KVA Mesin 4-tak.1.2 Permasalahan

Perubahan beban dapat menyebabkan perubahan tegangan keluaran power supply. Tegangan keluaran yang berubah-ubah dapat menurunkan kualitas produksi serta mengurangi keawetan mesin-mesinnnya. Maka tegangan suplai yang konstan mutlak diperlukan.Pada Tugas Akhir ini yang menjadi permasalahan utama adalah tegangan keluaran generator yang berubah-ubah yang diakibatkan oleh perubahan pembebanan pada generator. 1.3 Batasan MasalahPengaturan tegangan keluaran generator yang dilakukan pada tugas akhir ini adalah pengaturan tegangan keluaran dengan mengubah besarnya tegangan eksitasi pada generator. Generator yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah generator AC satu fasa sehingga generator ini hanya memiliki satu kumparan stator saja. Dengan perubahan beban, tentunya putaran rotor tdak diatur dan dianggap konstan.

Dengan demikian pembahasan dalam tugas akhir ini adalah desain dan implemenntasi kontroler PID logika fuzzy pada pengendali tegangan keluaran otomatis (Automatic Voltage Regulator/AVR) generator satu fasa untuk beban berubah melalui pengaturan tegangan eksitasi.1.4 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengatur tegangan eksitasi generator yang berfungsi untuk mengatur tegangan keluar generator sehingga generator beroperasi sedekat mungkin dengan batas stabilitas steady-state pada kondisi beban yang berubah-ubah. 1.5 Metodologi Penelitian

Penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahapan metodologi, yaitu, studi literatur, desain rangkaian switching, identifikasi sistem, desain kontroler, pengambilan data dari generator, analisis data, dan yang terakhir adalah penyusunan laporan berupa buku tugas akhir.

Tahap studi literatur dilakukan dengan mencari informasi/data mengenai sebagian/keseluruhan sistem dari buku teks, jurnal, internet dan lain-lain. Tahap selanjutnya merupakan tahap untuk mendesain rangkaian switching. Rangkaian ini berfungsi sebagai aktuator dari rangkaian kontroler. Aktuator disini bukan hanya terbatas pada rangkaian switching tetapi juga rangkaian pendukung lainnya. Setelah mendesain rangkaian switching, selanjutnya adalah tahap identifikasi sistem. Identifikasi sistem disini adalah berusaha mengetahui perilaku dari generator sinkron yang akan dianalisis termasuk rating dan konstruksi. Setelah itu tahap desain kontroler. Desain kontroler disini adalah melakukan tuning untuk mendapatkan parameter kontroler yang sesuai dengan model generator AC 1 fasa. Selanjutnya pengambilan data dari generator. Pengambilan data bertujuan untuk mendapatkan gambaran secara menyeluruh dari generator sinkron yang akan dikontrol dimana data ini nantinya akan diolah untuk mendapatkan karakteristik dari generator sinkron tersebut. Tahap selanjutnya merupakan merupakan tahap analisis data. Data yang telah didapatkan selanjutnya akan dianalisis. Data ini nantinya akan diolah agar dapat dihasilkan suatu persamaan matematis yang merepresentasikan sistem secara keseluruhan (plant dan final element). Dari hasil analisis, akan ditarik kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan. Tahap terakhir adalah penulisan buku tugas akhir.

1.6 Sistematika Laporan

Pembahasan Tugas Akhir ini akan dibagi menjadi lima Bab dengan sistematika sebagai berikut:

Bab IPendahuluan

Bab ini meliputi latar belakang, permasalahan, tujuan penelitian, metodologi penelitian, sistematika laporan, dan relevansi.Bab IITeori Dasar

Bab ini berisi penjelsan teori penunjang tentang generator, konstruksi dan prinsip kerjanya.Bab IIIPerancangan SistemBab ini membahas desain dan perancangan rangkaian driver dan rangkaian pendukung pengaturan eksitasi.Bab IVImplementasi dan Analisis Sistem

Bab ini memuat metode pengujian serta analisa dari perangkat keras dan implementasi kontroler yang dirancang.Bab VPenutup

Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari hasil pembahasan yang telah diperoleh. 1.7 Relevansi

Hasil yang diperoleh dari Tugas Akhir ini diharapkan dapat memberi manfaat guna menngetahui efektivitas pengaturan tegangan keluaran pada generator sinkron dengan menggunakan kontroler tipe PID logika fuzzy pada sistem Automatic Voltage Regulator (AVR). Selain itu, juga untuk memungkinkan analisis dengan kontroler lain dalam pengendalian sistem tenaga lisrik apabila kontroler PID fuzzy pada sistem AVR tidak memberikan hasil yang memuaskan. 2 BAB II TEORI DASARTEORI DASAR2.1 Tinjauan Pustaka

Generator arus bolak-balik berfungsi mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik arus bolak-balik. Generator arus bolak-balik sering disebut juga sebagai alternator generator AC (Alternating Current) atau generator sinkron.. Dikatakan generator sinkron karena jumlah putaran rotornya sama dengan jumlah putaran medan magnet pada stator. Kecepatan sinkron ini dihasilkan dari kecepatan putar rotor dengan kutub-kutub magnet yang berputar dengan kecepatan yang sama dengan medan putar pada stator. Mesin ini tidak dapat dijalankan sendiri karena kutub-kutub rotor tidak dapat tiba-tiba mengikuti kecepatan medan putar pada waktu saklar terhubung dengan jala-jala.

Generator arus bolak-balik dibagi menjadi dua jenis, yaitu:

a. Generator arus bolak-balik 1 fasa

b. Generator arus bolak-balik 3 fasa

2.2 Generator Sinkron

2.2.1 Konstruksi Generator SinkronKonstruksi generator sinkron ini terdiri dari dua bagian utama yaitu: Stator yakni bagian diam yang mengeluarkan tegangan bolak-balik dan Rotor yakni bagian bergerak yang menghasilkan medan magnet yang menginduksikan ke stator. Stator terdiri dari badan generator yang terbuat dari baja yang berfungsi melindungi bagian dalam generator, kotak terminal dan name plate pada generator. Inti stator yang terbuat dari bahan ferromagnetik yang berlapis-lapis dan terdapat alur-alur tempat meletakkan lilitan stator. Lilitan stator yang merupakan tempat untuk menghasilkan tegangan. Sedangkan rotor berbentuk kutub sepatu (salient) atau kutub dengan celah udara sama rata (rotor silinder).

Pada generator sinkron, arus DC diterapkan pada lilitan rotor untuk menghasilkan medan magnet rotor. Rotor generator diputar oleh prime mover menghasilkan medan magnet berputar pada mesin. Medan magnet putar ini menginduksi tegangan tiga fasa pada kumparan stator generator. Rotor pada generator sinkron pada dasarnya adalah sebuah elektromagnet yang besar. Kutub medan magnet rotor dapat berupa salient (kutub sepatu) dan non salient (rotor silinder). Gambaran bentuk kutub sepatu generator sinkron diperlihatkan pada gambar di bawah ini.

Gambar 21 Rotor Salient (kutub sepatu) pada generator sinkron

Pada kutub salient kutub magnet menonjol keluar dari permukaan rotor sedangkan pada kutub non salient, konstruksi kutub magnet rata dengan permukaan rotor.

Rotor silinder umumnya digunakan untuk rotor dua kutub dan empat kutub, sedangkan rotor kutub sepatu digunakan untuk rotor dengan empat atau lebih kutub. Pemilihan konstruksi rotor tergantung dari kecepatan putar prime mover, frekuensi dan rating daya generator. Generator dengan kecepatan 1500 rpm ke atas pada frekuensi 50 Hz dan rating daya sekitar 10 MVA menggunakan rotor silinder. Sementara untuk daya di bawah 10 MVA dan kecepatan rendah maka digunakan rotor kutub sepatu. Gambaran bentuk kutub silinder generator sinkron diperlihatkan pada gambar di bawah ini.

Gambar 22 Rotor Non-Salient (rotor silinder) dan penampang rotor pada generator sinkron

Arus DC disuplai ke rangkaian medan rotor dengan dua cara:1. Menyuplai daya DC ke rangkaian dari sumber DC eksternal dengan sarana slip ring dan sikat2. Menyuplai daya DC dari sumber DC khusus yang ditempelkan langsung pada batang rotor generator sinkron.2.2.2 Prinsip Kerja Generator Sinkron

Kecepatan rotor dan frekuensi dari tegangan yang dibangkitkan oleh suatu generator sinkron berbanding secara langsung. Gambar 2.3 akan memperlihatkan prinsip kerja dari sebuah generator AC dengan dua kutub, dan dimisalkan hanya memiliki satu lilitan yang terbuat dari dua penghantar secara seri, yaitu penghantar a dan a.

Gambar 23 Diagram Generator AC Satu Phasa Dua Kutub (Hage, Prinsip Kerja Generator Sinkron)

Lilitan seperti disebutkan di atas disebut Lilitan terpusat, dalam generator sebenarnya terdiri dari banyak lilitan dalam masing-masing fasa yang terdistribusi pada masing-masing alur stator dan disebut Lilitan terdistribusi. Diasumsikan rotor berputar searah jarum jam, maka fluks medan rotor bergerak sesuai lilitan jangkar. Satu putaran rotor dalam satu detik menghasilkan satu siklus per detik atau 1 Hertz (Hz).

Bila kecepatannya 60 revolution per menit (rpm), frekuensi 1 Hz. Maka untuk frekuensi f = 60 Hz, rotor harus berputar 3600 rpm. Untuk kecepatan rotor n rpm, rotor harus berputar pada kecepatan n/60 revolution per det (rps). Bila rotor mempunyai lebih dari 1 pasang kutub, misalnya P kutub maka masing-masing revolution dari rotor menginduksikan P/2 siklus tegangan dalam lilitan stator. Frekuensi dari tegangan induksi sebagai sebuah fungsi dari kecepatan rotor, dan diformulasikan dengan:

(2.1)

Untuk generator sinkron tiga fasa, harus ada tiga belitan yang masing-masing terpisah sebesar 120 derajat listrik dalam ruang sekitar keliling celah udara seperti diperlihatkan pada kumparan a a, b b dan c c pada Gambar 24. Masing-masing lilitan akan menghasilkan gelombang fluksi sinus satu dengan lainnya berbeda 120 derajat listrik. Dalam keadaan seimbang besarnya fluksi sesaat:

(2.2)

(2.3)

(2.4)

Gambar 24 Diagram Generator AC Tiga Fasa Dua Kutub (Hage, Prinsip Kerja Generator)

Besarnya fluks resultan adalah jumlah vektor ketiga fluks tersebut adalah yang merupakan fungsi tempat () dan waktu (t), maka besarnya fluks total adalah:

(2.5)

Dengan memakai transformasi trigonometri dari :

(2.6)Maka dari persamaan di atas diperoleh:

(2.7)

Dari persamaan di atas, bila diuraikan maka suku kesatu, ketiga, dan kelima akan saling menghilangkan. Dengan demikian dari persamaan akan didapat fluksi total sebesar,

(2.8)

Jadi medan resultan merupakan medan putar dengan modulus dengan sudut putar sebesar . Maka besarnya tegangan masing-masing fasa adalah:

(2.9)

dimana:

= Kerapatan Fluks maksimum kumparan medan rotor (Tesla)

= Panjang masing-masing lilitan dalam medan magnetik

(Weber)

= Kecepatan sudut dari rotor (rad/s)

= Radius dari jangkar (meter)

2.2.3 Generator tanpa beban

Apabila sebuah mesin sinkron difungsikan sebagai generator dengan diputar pada kecepatan sinkron dan rotor diberi arus medan (), maka pada kumparan jangkar stator akan diinduksikan tegangan tanpa beban (), yaitu sebesar:

(2.10)Dalam keadaan tanpa beban arus jangkar tidak mengalir pada stator, sehingga tidak terdapat pengaruh reaksi jangkar. Fluks hanya dihasilkan oleh arus medan (). Bila besarnya arus medan dinaikkan, maka tegangan keluaran juga akan naik sampai titik saturasi (jenuh), seperti diperlihatkan pada Gambar 25. Kondisi generator tanpa beban bisa digambarkan ekuivalennya seperti diperlihatkan pada Gambar 25.

Gambar 25 Kurva dan Rangkaian Ekuivalen Generator Tanpa Beban (Hage, Prinsip Kerja Generator Sinkron)

2.2.4 Generator Berbeban

Bila generator diberi beban yang berubah-ubah maka besarnya tegangan terminal V akan berubah-ubah pula, hal ini disebabkan adanya kerugian tegangan pada:

a. Resistensi Jangkar

Resistensi jangkar/fasamenyebabkan terjadinya kerugian tegang/fasa (tegangan jatuh/fasa) dan yang sefasa dengan arus jangkar.

b. Reaktansi Bocor Jangkar

Saat arus mengalir melalui penghantar jangkar, sebagian fluks yang terjadi tidak mengimbas pada jalur yang telah ditentukan, hal seperti ini disebut Fluks Bocor.

c. Reaksi Jangkar

Adanya arus yang mengalir pada kumparan jangkar saat generator dibebani akan menimbulkan fluksi jangkar () yang berintegrasi dengan fluksi yang dihasilkan pada kumparan medan rotor (), sehingga akan dihasilkan suatu fluksi resultan sebesar:

(2.11)

Interaksi antara kedua fluksi ini disebut sebagai reaksi jangkar, seperti diperlihatkan pada Gambar 26 yang mengilustrasikan kondisi reaksi jangkar untuk jenis beban yang berbeda-beda,

Gambar 26 (a),(b),(c),(d) Kondisi Reaksi Jangkar (Hage, Prinsip Kerja Generator Sinkron)

Gambar 26(a), memperlihatkan kondisi reaksi jangkar saat generator dibebani tahanan (resistif) sehingga arus jangkarsefasa dengan ggl dan akan tegak lurus terhadap .

Gambar 26(b), memperlihatkan kondisi reaksi jangkar saat generator dibebani kapasitif, sehinngga arus jangkar mendahului ggl sebesar dan terbelakang terhadap dengan sudut .

Gambar 26(c), memperlihatkan kondisi reaksi jangkar saat dibebani kapasitif murni yang mengakibatkan arus jangkar mendahului ggl sebesar dan akan memperkuat yang berpengaruh terhadap pemagnetan.

Gambar 26(d), memperlihatkan kondisi reaksi jangkar saat arus diberi beban induktif murni sehingga mengakibatkan arus jangkar terbelakang dari sebesar dan akan memperlemah yang berpengaruh terhadap pemagnetan.

Jumlah dari reaktansi bocor dan reaktansi jangkar biasa disebut reaktansi sinkron .

Vektor diagram untuk beban yang bersifat induktif, resistif murni, dan kapasitif diperlihatkan pada Gambar 27

Gambar 27 (a),(b),(c) Vektor Diagram dari Beban Generator

Berdasarkan gambar di atas, maka bisa ditentukan besarnya tegangan jatuh yang terjadi, yaitu:

Total Tegangan Jatuh pada Beban=

=

=

=

(2.12)2.3 Thyristor

Thyristor merupakan salah satu tipe devais semikonduktor daya yang paling penting dan telah digunakan secara eksentif pada rangkaian elektronika daya yang paling penting dan telah digunakan secara ekstensif pada rangkaian elektronika daya. Thyristor biasanya digunakan sebagai saklar/bistabil, beroperasi antara keadaan non konduksi ke konduksi. Pada banyak aplikasi, thyristor dapat diasumsikan sebagai saklar ideal akan tetapi dalam prakteknya thyristor memilki batasan dan karakteristik tertentu. Thyristor memilki kemampuan untuk mensaklar arus searah (DC) yaitu jenis SCR, maupun arus bolak-balik (AC), jenis TRIAC.

2.3.1 Silicon Controlled Rectifier (SCR)

SCR merupakan jenis thyristor yang terkenal dan paling tua, komponen ini tersedia dalam rating arus antara 0,25 hingga ratusan ampere, serta rating tegangan hingga 5000 volt. Struktur dan simbol dari SCR dapat digambarkan seperti pada Gambar 28

.

Gambar 28 Struktur dan Simbol dari SCR

Sedangkan jika didekati dengan struktur transistor, maka struktur SCR dapat digambarkan seperti pada Gambar 29.

INCLUDEPICTURE "http://trensains.com/images/Teknik_elektro/scr3.gif" \* MERGEFORMATINET Gambar 29 Struktur SCR jika didekati dengan struktur tarnsistorKondisi awal dari SCR adalah dalam kondisi OFF (A dan K tidak tersambung). Salah satu cara untuk meng-ON kan (menyambungkan antara A dan K) adalah dengan memberikan tegangan picu terhadap G (gate). Sekali SCR tersambung maka SCR akan terjaga dalam kondisi ON (dapat dilihat pada struktur transistor Gambar 29). Untuk mematikan sambungan A-K, maka yang perlu dilakukan adalah dengan memberikan tegangan balik pada A-K-nya, atau dengan menghubungkan G ke K. Gambar 210 berikut adalah karakteristik volt-amper SCR dan skema aplikasi dasar dari SCR.

Gambar 210 Karakteristik dan skema aplikasi SCR

2.3.2 Triac

Triac dapat dianggap sebagai dua buah SCR dalam struktur kristal tunggal, dengan demikian maka Triac dapat digunakan untuk melakukan pensaklaran dalam dua arah (arus bolak balik, AC). Simbol dan struktur Triac adalah seperti ditunjukan dalam Gambar 211.

Gambar 211 Simbol dan Struktur Triac

Karena secara prinsip adalah ekivalen dengan dua buah SCR yang disusun secara paralel dengan salah SCR dibalik maka Triac memiliki sifat-sifat yang mirip dengan SCR. Gambar 212 adalah gambar karakteristik volt-amper dan skema aplikasi dari Triac.

Gambar 212 Karakterist dan Skema Aplikasi Triac

2.4 Regulator Tegangan AC/AC Satu Fasa

Semua jenis konverter AC/AC termasuk dalam element first order-hold (FOH) pada sistem pengaturan digital. Konverter AC/ AC dan/ atau AC/ DC/AC merupakan perkembangan baru dalam teknologi power switching circuit yang diaplikasikan di industri dibandingkan dengan jenis power switching circuit yang lain. Meskipun chopper telah lama populer digunakan dalam rangkaian catu daya, tetapi konverter AC/AC baru digunakan sekitar tahun 1980 semenjak perkembangan manufaktur semikonduktor yang menghasilkan beberapa peralatan daya seperti Gate Turn Off (GTO), Triac, Bipolar Transistor ( BT), IGBT, dan MOSFET

AC/ AC Konverter digunakan untuk mengkonversi atau merubah wsuatu daya AC ke dalam bentuk daya listrik AC yang lain. Biasanya digunakan pada aplikasi berikut:

1. Single phase AC/AC Voltage Controller (Pengontrol Tegangan AC/AC satu fasa)2. Three phase AC/AC Voltage Controller (Pengontrol Tegangan AC/AC 3 fasa)3. Single-phase Input Single-phase Output (SISO) Cycloconverter4. Three-phase Input Single-phase Output (TISO) Cycloconverter5. Three-phase Input Three-phase Output (TITO) Cycloconverter6. AC/DC/AC Pulse Width Modulation (PWM) Converter7. Matrix ConverterSemua Voltage Converter AC/AC mengkonversi tegangan dari sebuah sumber AC dengan tegangan dari sebuah sumber AC dengan tegangan dan frekuensi yang tinggi ke nilai tegangan dan frekuensi yang lebih rendah dengan sudut fasa kecil.

Semua Cycloconverter AC/AC mengkonversi tegangan dan sebuah sumber AC dengan tegangan dan frekuensi yang tinggi ke nilai tegngan dan frekuensi yang lebih rendah dengan sudut fasa kecil.

Semua Converter AC/DC/AC mengkonversi tegangan dari sebuah sumber AC melalui DC link kemudian membaliknya (invert) dengan tegangan dan frekuensi yang tinggi ke nilai tegangan yang lebih rendah dan frekuensi yang variabel.

Regulator tegangan AC-AC satu fasa memiliki 3 buah metode dalam pengaturannya yaitu

2.4.1 Phase Angel Control/Kontrol Sudut FasaRangkaian Daya dari AC-AC Voltage Controller dengan phase angle control/pengontrol fasa seperti terlihat pada Gambar 213 (a), terdiri atas sepasang SCR yang terhubung secara antipararel (back-to-back/inverse pararel) sehingga memberikan pengontrolan simetris gelombang penuh dua arah (bidirectional full-wave symmetrical) dan SCR dapat diganti dengan sebuah Triac seperti pada Gambar 213 (b) untuk low-power application (aplikasi dengan daya rendah). Alternatif lain yaitu dengan dua buah dioda dan dua SCR yang terhubung secara common cathode seperti pada Gambar 213 (c) dan pada Gambar 213 (d) rangkaian dengan empat buah dioda dan sebuah SCR yang tujuannnya untuk mengurangi biaya tetapi dengan akibat meningkatnya rugi-rugi konduksi/losses pada peralatan. Kombinasi dioda dan SCR, dikenal dengan thyrode controller seperti terlihat pada Gambar 213 (e), memberikan pengaturan tidak langsung asimetris setengah gelombang (unidirectional half-wave asymmetrical control) dengan biaya yang lebih ekonomis tetapi menghasilkan komponen DC dan lebih banyak harmonisa sehingga jarang digunakan kecuali untuk beban yang daya panasnya lebih kecil.

Dengan pengaturan fasa, saklar (switch) mengalirkan arus beban selama periode yang ditentukan pada setiap siklus tegangan dan dengan on/off controller, switch akan menghubungkan beban untuk beberapa siklus tegangan dan memutuskan (disconnected) pada siklus selanjutnya atau dengan kata lain switch akan menyala dan mati beberapa kali secara bergantian pada beberapa siklus tegangan.

Untuk pengaturan fasa simetris gelombang penuh (full-wave, symmetrical phase control), SCR T1 dan T2 pada Gambar 213 (a) dipicu pada saat dan , secara bergantian pada setiap setengah siklus tegangan. Saat salah satu SCR mengalirkan arus maka SCR yang lain akan menahan tegangan (reversed bias) sebesar tegangan yang dikonduksikan oleh SCR pertama. Prinsip kerjanya sama dengan penyearah setengah gelombang terkontrol (controlled half-wave rectifier) dan untuk analisa rangkaiannya dapat menggunakan pendekatan yang sama dengan penyearah tersebut.

Gambar 213 Single Phase AC-AC Voltage Controller: (a) Full-wave, dua SCR pararel yang berkebalikan arah; (b) Full-wave dengan Triac; (c) Full-wave dengan dua SCR dan dua diode; (d) Full-wave dengan empat diode dan satu SCR dan (e) Half-wave dengan satu diode antipararel

Gambar 214 menunjukkan bentuk gelombang tegangan dan arus untuk single-phase bidirectional phase controlled AC Voltage Control (Pengatur tegangan AC satu fasa dua arah) pada Gambar 213 dengan pembebanan resistif. Output teganagan dan arus berbentuk setengah gelombang yang simetris dan tidak terdapat komponen DC.

Gambar 214 Gelombang pengatur tegangan satu fasa gelombang penuh dengan beban R

Gambar 215 Bentuk gelombang pengatur tegangan AC satu fasa dengan beban RLGambar 215 menunujukkan bentuk gelombang tegangan dan arus untuk ranngkaian pengatur tegangan pada Gambar 213 (a) dengan beban R-L. Dengan adanya induktansi, maka arus yang dialirkan SCR T1 tidak akan menuju nilai nol saat ketika tegangan input menuju negative dan terus berlanjut sampai gambar gelombang seperti terlihat pada gambar.2.4.2 On/Off Control/Kontrol Dua Kondisi On/OffSebagai alternative pengaturan sudut fasa, metode integral cycle (siklus integral/ siklus utuh) atau burst-firing digunakan untuk beban yang besar. Disini, saklar akan dinyalakan selama dimana adalah siklus utuh dan dimatikan selama dengan adalah siklus utuh (integral cycle) seperti terlihat pada Gambar 216. SCR atau Triac yang digunakan switch akan dipicu saat zero crossing input voltage (tegangan nol) dan dimatikan saat zero current crossing current (arus nol).

Gambar 216 Kontroler Tegangan AC/AC satu fasa dengan kontroler on/off : (a) gelombang tegangan-beban dan (b) faktor daya dengan duty cycle k

Untuk tegangan input sinusoidal:

(2.13)

Dan tegangan output rms adalah:

(2.14)

dimana =duty cycle dan = tegangan fasa rms.

Faktor dayanya adalah:

(2.15)2.4.3 PWM AC Chopper Control

Seperti pada kasus penyearah terkontrol, performansi pengatur tegangan AC khususnya pada harmonisa, kualitas arus keluaran (output current) dan faktor daya masukan dapat ditingkatkan dengan menggunakan PWM kontrol/PWM AC Chopper. Rangkaian untuk unit satu fasa seperti ditunjukkan pada Gambar 217

Gambar 217 PWM satu fasa sebagai Rangkaian Chopper

Gambar 218 Bentuk Gelombang Tegangan dan Arus pada PWM AC Chopper satu fasa2.5 Identifikasi Statis Sistem

Identifikasi sistem adalah proses mendapatkan model matematis suatu plant atau sistem berdasarkan data hasil pengukuran masukan atau keluaran. Pada suatu perancangan skema sistem pengaturan, identifikasi sistem merupakan tahap utama sebelum perancangan kontroler. Sampai saat ini, sebagian besar kontroler yang ada masih merupakan kontroler berbasis model (model-based controller) yang pada tahap perancangannya masih membutuhkan model matematika dari plant.

Pada beberapa kasus, keluaran dari plant atau sistem tidak saja dipengaruhi oleh masukan yang terukur tetapi dapat juga dipengaruhi adanya gangguan dari dalam (disturbance) ataupun dari luar (noise) sistem. Diagram blok hubungan dari plant, masukan, keluaran, dan disturbance atau noise ditunjukkan berturut-turut pada Gambar 213

REF _Ref324769960 \h

(a) dan (b). Di mana x(t) adalah masukan pada waktu t, y(t) adalah keluaran pada waktu t, d(t) adalah disturbance, dan n(t) adalah noise. Identifikasi sistem dilakukan untuk mengetahui fungsi alih (transfer function) dari plant.

Gambar 219 Diagram Blok Hubungan Plant, Masukan, Keluaran, dan

(a) Disturbance, (b) Noise.

Terdapat dua metode identifikasi sistem yang umum digunakan, yaitu metode identifikasi statis dan metode identifikasi dinamis. Pendekatan berbasis waktu dan berbasis frekuensi merupakan identifikasi statis, yaitu identifikasi plant dengan masukan plant yang tertentu dan tetap. Pada buku Tugas Akhir ini hanya identifikasi statis yang dibahas.

Metode identifikasi statis dilakukan dengan menggunakan pendekatan grafis, di mana sinyal uji diberikan pada sistem untuk mengetahui respon lup tertutup (open loop) sistem. Dari grafik respon sistem, dapat diketahui karakteristik dari sistem tersebut. Identifikasi statis dapat dilakukan dengan melakukan analisis respon waktu dari sistem. Analisis grafik respon waktu adalah teknik identifikasi yang paling sederhana di mana model suatu sistem atau plant didekati dengan model sistem orde 1 atau orde 2 berdasarkan karakteristik respon step dari sistem atau plant. Perhitungan nilai parameter plant dilakukan melalui data dan rumus-rumus dasar dari sistem atau plant, baik orde 1 maupun orde 2.

2.5.1 Karakteristik Sistem Orde 1

Model matematis suatu sistem dapat dinyatakan dalam bentuk model orde 1, jika respon keluaran sistem dengan sinyal uji step menyerupai atau dapat didekati dengan respon sistem orde 1. Model matematis dari sistem orde 1 tersebut dinyatakan pada

(2.16)

Dari persamaan tersebut terlihat bahwa terdapat dua buah parameter (K dan ) yang perlu ditentukan berdasarkan spesifikasi respon sistem. Gambar 214 menampilkan respon sistem orde 1 yang dilengkapi variabel yang menyatakan karakteristik sistem. td (delay time) adalah waktu yang dibutuhkan sistem untuk mencapai 50% dari steady state. Sedangkan, ts (settling time) adalah waktu yang dibutuhkan sistem untuk mencapai 95%, 98,2% atau 99,3% dari steady state.

Berdasarkan Gambar 214, nilai K dapat dinyatakan sebagai hubungan linier seperti pada Persamaan (2.14)

(2.17)

dimana : masukan dan : keluaran steady state

Gambar 220 Respon Sistem Orde 1 dengan Masukan Sinyal StepKonstanta waktu () ditentukan melalui pengukuran respon keluaran sistem untuk masukan sinyal step pada titik kerja yang ditentukan. Nilai merupakan waktu yang dibutuhkan sistem untuk mencapai 63,2% dari steady state (Gambar 214).

Pemodelan matematis sistem dengan delay dapat juga dinyatakan dalam bentuk orde-n dengan delay. Untuk respon keluaran sistem dengan delay menyerupai respon sistem orde 1, maka model matematis dari sistem orde 1 tersebut dinyatakan dengan fungsi alih sistem orde 1 dengan delay seperti ditunjukkan pada

(2.18)

Dari Persamaan (2.15) dapat dilihat bahwa terdapat tiga parameter yang harus ditentukan, yaitu gain (K), konstanta waktu (), dan waktu delay (). Nilai K dapat ditentukan sesuai pada Persamaan (2.14). Dari Gambar 215 dapat diperoleh besar dari nilai dimana respon sistem mencapai 63,2% dari keadaan steady, yaitu sebagai berikut:

(2.19)

(2.16)

(2.20)

(2.17)

Persamaan (2.17) menunjukkan nilai yang merupakan selisih dari dengan yang merupakan delay.

Gambar 221 Respon Sistem Orde 1 dengan delay untuk Sinyal Uji Step2.5.2 Karakristik Sistem Orde 2

Model matematis suatu sistem atau plant dapat dinyatakan dalam benruk model sistem orde 2 jika respon sistem dengan sinyal uji step menyerupai atau dapat didekati dengan respon sistem orde 2. Berdasarkan konstanta redamannya (), sistem orde 2 digolongkan ke dalam tiga jenis, yaitu underdamped (, critticaly damped (=1), dan overdamped (>1). Gambar 216 menunjukkan respon sistem orde 2 dengan karakteristik underdamped.

Persamaan model matematis dari sistem orde 2 dapat dinyatakan seperti pada Persamaan (2.18).

(2.21)Terlihat bahwa terdapat tiga parameter (,dan ) yang perlu ditentukan berdasarkan spesifikasi respon.

Gambar 222 Respon Sistem Orde 2 dengan Masukan Sinyal StepJika sistem dapat dianggap suatu sistem linier, maka hubunngan dan dapat dituliskan seperti pada persamaan berikut.

atau

(2.22)

Terlihat bahwa persamaan untuk memperoleh nilai K pada sistem orde 2 (2.19) sama dengan persamaan untuk sistem orde 1 (2.14).

Koefisien redaman () dan frekuensi natural () dapat ditentukan melalui pengukuran respon keluaran sistem untuk masukan step pada titik kerja yang ditentukan. Algoritma untuk menentukan nilai dan dapat dituliskan sebagai berikut:

d. Memberikan masukan berupa sinyal step pada sistem dengan magnitude sinyal step sesuai titik kerja yang ditentukan.e. Mengamati grafik respon keluaran sistem.f. Mengukur nilai steady state (), nilai puncak overshoot () pada saat .g. Menentukan nilai overshoot maksimal sebagai berikut:

(2.23)

8. Menentukan nilai dan sebagai berikut:

(2.24)

(2.25)

2.6 Identifikasi Dinamis Sistem

Identifikasi dinamis, digunakan sinyal uji berupa sinyal acak (random) atau semi-acak (pseudo-random). Sinyal ini memiliki nilai yang berubah sesuai dengan frekuensi tertentu. Dengan demikian, karakteristik sistem dapat diketahui lebih teliti dengan mencakup noise dan waktu tunda pada transmisi sinyal. Berdasarkan hubungan keluaran ini, dapat digunakan permodelan untuk mencari persamaan matematika sistem dalam bentuk pendekatan Auto-Regressive (AR), Moving-Average (MA), atau Auto-Regressive Moving-Average (ARMA); baik dengan maupun tanpa noise (variabel exogenous).2.6.1 Identifikasi PRBS

PRBS adalah sebuah sinyal semi-acak yang dihasilkan sebagai salah satu sinyal uji dalam proses identifikasi dinamis. Sebuah PRBS mirip dengan urutan bilangan acak secara nyata, tetapi dapat juga disebut semu (pseudo) karena deterministik. Setelah suatu siklus tertentu, unsur-unsur bilangan akan mulai terulang sehingga tidak lagi seperti urutan acak nyata. Karakteristik ini membuat PRBS sebagai sebuah sinyal yang kaya akan frekuensi dan merupakan pendekatan dari white noise. PRBS lebih umum daripada urutan n-bilangan, yang merupakan urutan biner khusus pseudo-acak sebesar n-bit yang dihasilkan sebagai keluaran Linear Feedback Shift Register (LFSR). Bagan LFSR disajikan pada Gambar 223

Gambar 223 Bagian LSFR Sebagai Penghasil Sinyal PRBSLFSR adalah shift-register dengan masukan bit merupakan fungsi linier dari kondisi sebelumnya. Satu-satunya fungsi linear dari bit tunggal adalah XOR sehingga ini adalah register geser dengan masukan bit didorong oleh fungsi XOR dari beberapa bit shift-register keseluruhan. Nilai awal dari LFSR disebut benih [3-billi]. Karena pengoperasian register adalah deterministik, aliran nilai yang dihasilkan oleh register sepenuhnya ditentukan oleh kondisi saat ini (atau sebelumnya). Selain itu, karena register memiliki jumlah terbatas dari keadaan yang mungkin, akhirnya siklus berulang harus terjadi. Namun, LFSR dengan fungsi umpan balik yang dipilih dengan baik dapat menghasilkan urutan dari bit yang muncul secara acak dan yang memiliki siklus yang sangat panjang.PRBS memiliki duty cycle dan panjang elemen L = 2N 1, dengan N adalah jumlah elemen dari LFSR [3]. Agar steady-state plant gain dapat dihindari, durasi maksimum pulsa PRBS harus memenuhi:

(2.26)dengan Ts adalah waktu sampling, dan tr adalah waktu naik dari plant. Selain itu, pemilihan durasi waktu pengujian dan frekuensi sampling juga tidak kalah penting. Pemilihan durasi waktu pengujian harus memenuhi persamaan berikut:

(2.27)

Sementara itu, frekuensi sampling yang digunakan harus memenuhi persamaan berikut:

(2.28)

dengan fs adalah frekuensi sampling dan fPRBS adalah frekuensi sinyal PRBS. Dengan demikian, dapat diperoleh bahwa p.N.Ts > tr. Dalam kondisi praktik disarankan pemilihan p 4. Untuk 10 bit PRBS, digunakan bit ke-7 dan bit ke-10 untuk proses evaluasi serta dihasilkan 1023 panjang sinyal keseluruhan.2.6.2 RMSE

Kesalahan root mean square merupakan nilai akar kesalahan rata-rata kuadrat yang menunjukan seberapa besar nilai simpangan kesalahan dari nilai nol , Rumus kesalahan root mean square dapat dilihat pada

Kesalahan RMS =

(2.29)

adalah data identifikasi pada iterasi ke-i. adalah data model pendekatan pada iterasi ke-i ,dan n adalah jumlah data identifikasi.2.7 Mikrokontroler ATMEGA32

ATmega32 merupakan salah satu mikrokontroler buatan Atmel yang memiliki banyak kegunaan. Harga mikrokontroler ini tergolong murah saat ini jika dilihat dari fasilitas yang dimilikinya. Konfigurasi pin ATmega32 terlihat pada

Gambar 224 Bentuk Fisik dan Pin Mikrokontroler ATmega32ATmega32 memiliki empat port yang dapat digunakan untuk banyak masukan atau keluaran, memiliki ADC, timer dan fasilitas lainya. Keuntungan lain mikrokontroler ini adalah cara memrogramnya juga mudah karena tidak memerlukan downloader yang sangat merepotkan seperti mikrokontroler generasi sebelumnya karena dapat diprogram menggunakan sistem minimalnya. Adapun penjelasan pin ATMEGA32 ada pada Tabel 21.

Tabel 21 Konfigurasi Pin ATmega32Nama PinFungsi

VCCCatu daya

GNDGround

Port A

(PA7..PA0)Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor pull-up internal.Juga berfungsi sebagai masukan analog ke ADC (ADC0 s.d. ADC7)

Port B

(PB7..PB0)Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor pull-up internal.

Fungsi khusus masing-masing pin :

Port PinFungsi lainPB0T0 (Timer/Counter0 External Counter Input)

PB1T1 (Timer/Counter1 External Counter Input)

PB2AIN0 (Analog Comparator Positive Input)

PB3AIN1 (Analog Comparator Negative Input)

PB4SS (SPI Slave Select Input)

PB5MOSI (SPI Bus Master Output/Slave Input)

PB6MISO (SPI Bus Master Input/Slave Output)

PB7SCK (SPI Bus Serialock)

Port C

(PC7..PC0)Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor pull-up internal.

Dua pin yaitu PC6 dan PC7 berfungsi sebagai oscillator luar untuk Timer/Counter2.

Port D

(PD7..PD0)Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor pull-up internal.

Fungsi khusus masing-masing pin :

Port PinFungsi lainPD0RXD (UART Input Line)

PD1TXD (UART Output Line)

PD2INT0 (External Interrupt 0 Input)

PD3INT1 (External Interrupt 1 Input)

PD4OC1B (Timer/Counter1 Output CompareB Match Output)

PD5OC1A (Timer/Counter1 Output CompareA Match Output)

PD6ICP (Timer/Counter1 Input Capture Pin)

PD7OC2 (Timer/Counter2 Output Compare Match fghgdhdhdhtgdhOutput)

RESETMasukan reset. Sebuah reset terjadi jika pin ini diberi logika rendah melebihi periode minimum yang diperlukan.

XTAL1Masukan ke inverting oscillator amplifier dan masukan ke rangkaian clock internal.

XTAL2Keluaran dari inverting oscillator amplifier.

AVCCCatu daya untuk port A dan ADC.

AREFReferensi masukan analog untuk ADC.

AGNDGround analog.

2.7.1 Analog to Digital Converter (ADC) Atmega32

ATmega32 memiliki 10-bit ADC dengan tipe successive approximation. ADC ini disambungkan ke multiplexer analog sebanyak 8-channel yang mengizinkan delapan masukan tegangan input pada Port-A. ADC terdiri atas rangkaian sample and hold yang menjamin tegangan masukan ke ADC di tahan pada level konstan saat konversi. ADC memiliki suplay tegangan analog terpisah pada pin AVCC. Tegangan AVCC tidak boleh lebih dari 0.3V dari VCC. Tegangan referensi internal nominalnya 2.56V atau tegangan AVCC disediakan dalam chip. Tegangan referensi sebaiknya di-coupel secara eksternal pada pin AREF dengan kapasitor untuk mengurangi noise.

Dalam mengakses ADC, terdapat proses pengaturan register-register I/O yang terlibat dalam ADC. Proses pengaturan tersebut meliputi penentuan sumber tegangan referensi. Referensi pada ADC merupakan batas rentang representasi nilai digital hasil konversi. Hasil konversi pada mode single ended conversion dirumuskan pada Persamaan (2.30)

(2.30)

dengan = tegangan masukan analog pada kanal ADC yang aktif = tegangan referensi yang dipilih.2.7.2 USART

Universal Synchronous and Asynchronous Serial Receiver and Transmitter (USART) juga merupakan salah satu mode komunikasi serial yang dimiliki oleh ATMEGA32. USART merupakan komuniksi yang memiliki fleksibilitas tinggi, yang dapat digunakan untuk melalukan transfer data baik antar mikrokontroler maupun dengan modul-modul eksternal termasuk PC yang memiliki fitur UART.

USART memungkinkan transmisi data baik secara synchronous maupun asynchronous sehingga dengan demikian USART pasti kompatibel dengan UART. Pada mikrokontroler ATMEGA32, secara umum pengaturan mode komunikasi baik synchronous maupun asynchronous adalah sama. Perbedaannya hanyalah terletak pada sumber clock saja. Jika pada mode asynchronous masing-masing peripheral memiliki sumber clock sendiri maka pada mode synchronous hanya ada satu sumber clock yang digunakan secara bersama-sama. Dengan demikian secara hardware untuk mode asynchronous hanya membutuhkan 2 pin yaitu TXD dan RDX sedangkan untuk mode synchronous harus 3 pin yaitu TDX, RDX, dan XCK. Untuk mengatur mode dan prosedur komunikasi USART dilakukan melalui register UCSRA, UCSRB, UCSRC, UBRRH, UBRRL, dan UDR.2.8 Perangkat Lunak Labview 8.62.8.1 Pengantar

LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) merupakan perangkat lunak yang berbasis kepada pemrograman-grafik yang dikembangkan oleh National Instrument. Perangkat lunak ini menyediakan instrumen-instrumen virtual yang berperan dalam proses tes dan pengukuran, otomatisasi, kontrol instrumentasi, akuisisi data, dan aplikasi analisis data. LabVIEW disebut juga disebut sebagai virtual instruments atau VIs, karena perilaku dan dinamika sistem menyerupai instrumen fisik yang sebenarnya seperti osiloskop dan multimeter. Setiap VIs mempunyai fungsi yaitu memanipulasi masukan dari sumber dan menampilkan hasil keluaran serta memindahkan hasil keluaran untuk digunakan pada Vis lainnya, atau bahkan digunakan Vis lain pada komputer yang berbeda. Secara umum Vis dibagi kedalam tiga komponen yaitu :h. Front panel sebagai tampilan untuk komunikasi dengan pengguna.i. Block diagram

berisi kode-kode yang mendefinisikan fungsi dari VI. j. Icon and connector pane mengidentifikasi VI sehingga dapat digunakan untuk VI yang lain. VI di dalam VI yang lain disebut sebagai subVI, atau dalam bahasa pemrograman yang berbasis teks disebut subroutine.2.8.2 Front panelUntuk keperluan antarmuka dengan pengguna, LabVIEW menyediakan fasilitas berupa front panel. Pada Gambar 225 mengilustrasikan tampilan dari front panel, yang terdiri dari knob untuk mengatur besarnya penguatan, indikator digital yang merepresentasikan nilai keluaran, dan tombol stop. Dengan adanya fasilitas ini maka para pengguna dapat dengan mudah mengatur dan melihat hasil program dengan merepresentasikan dalam bentuk grafis.

Gambar 225 Tampilan dai Front Panel2.8.3 Blok Diagram

Setelah dibuat tampilan pada front panel, dengan menambahkan kode dalam bentuk representasi gambar pada block diagram maka objek yang ada pada front panel dapat diatur. Objek yang ada pada front panel direpresentasikan sebagai terminal pada block diagram. Terminal merepresentasikan tipe data dari kontrol dan indikator.

Gambar 226 Contoh Block Diagram Pada Labview 8.6Pada Gambar 226 memperlihatkan contoh block diagram pada LabVIEW 8.6. Untuk membuat sebuah sistem pengaturan loop tertutup cukup menghubungkan antar icon dengan connector pane. Pemrograman yang berbasis grafik sangat mudah dilakukan dan menghemat waktu pengerjaan. Kesalahan akibat salah penulisan pada pemrograman berbasis teks dapat diminimalisasi serta tidak memakan banyak waktu apabila terjadi kesalahan.

2.9 Pemrograman CodeVision AVR

Pemrograman mikrokontroler AVR lebih mudah dilakukan dengan bahasa pemrograman C, salah satu software pemrograman AVR mikrokontroler adalah CodeVision AVR C Compiler yang selanjutnya dalam pembahasan disebut CVAVR. Untuk dapat bekerja dalam mikrokontroler, program yang telah ditulis dengan bahasa pemrograman (C, basic ataupun assembler) selanjutnya di-compile dengan compiler agar diperoleh bentuk hexadesimal dengan bentuk file *.hex, bentuk object dengan bentuk file *.obj atau bentuk biner dengan bentuk file *.bin. Pada CVAVR terdapat code wizard yang sangat membantu dalam proses inisialisasi register dalam mikrokontroler dan untuk membentuk fungsi-fungsi interupsi. Pada code wizard untuk membuat inisialisasi cukup dengan meng-click atau memberi tanda check sesuai property dari desain yang dikehendaki, setelah itu register yang ter inisislisasi dapat dilihat melalui program preview atau melalui generate and save. Berikut adalah langkah langkah menggunakan CVAVR :

k. Buka program CodeVision

Gambar 227 Code Vision AVR C Compiler.Inkl. Lalu muncul tampilan lembar kerja CAVR

Gambar 228 Tampilan Pertama Kali CodeVision Dijalankanm. Pilih File|New| pilih File Type Project

Gambar 229 Membuat File Project Barun. Penggunaan CodeWizardAVRLalu akan muncul tampilan konfirmasi, seperti pada Gambar 230, dan menanyakan apakah akan menngunakan CodeWizard untuk membuat Project baru, pilih Yes.

Gambar 230 Project Baru Menggunakan CodeWizardAVRo. Pengaturan Konfigurasi CodeWizardAVRKemudian akan tampil konfigurasi USART seperti pada Gambar 2.23, Analaog Comparator, ADC, SPI, I2C, 1 Wire, 2 Wire (I2C), LCD, Bit-Banged, Project Information, Chip, Port, External IRQ, Timer. Tinggal mengatur program yang akan dibuat melalui CodeWizard ini. Misalnya untuk konfigurasi Chip yang digunakan, pilih Chip, isi informasi berikut:

Chip: ATmega32, Clock: 11.059200 MHz. untuk pengaturan Port sebagai input atau ouput pilih Ports, dan seterusnya.

Gambar 231 Konfigurasi Program Melalui CodeWizardAVRp. Menyimpan file hasil konfigurasi CodeWizardAVRJika sudah mengkonfigurasikan project, pilih File|Generate, Save and Exit. Kemudian berinama file source (*.c), file project (*.prj), dan file project-nya adalah test. Sehingga akan tampil code program (source code) project yang baru kita buat dalam CodeWizardAVR, seperti pada

Gambar 232 Code Program (Source Code)Setelah berhasil membuat program menggunakan CodeWizardAVR, tinggal menambahkan variabel dan instruksi-instruksi tambahan kedalam program.q. Compile program yang telah dibuat Jika sudah selesai membuat program, compile program, pilih Project|Compile, jika sudah berhasil maka akan muncul tampilan seperti pada Gambar 233 berikut:

Gambar 233 Hasil Proses KompilasiJika ada kesalahan, klik keterangan error atau warning yang terdapat pada bagian Messeges, kemudian letak kesalahan akan ditampilkan, perbaiki dan compile kembali. Jika sudah tidak error, pilih Project|Make. Dari hasil compile ini maka didapat file *.Hex yang nantinya file ini yang akan di download ke mikrokontroler. 2.10 Downloader eXtreme Burner v1.0 AVRDownloader adalah perangkat lunak yang digunakan untuk mendownload program yang telah dihasilkan compiler ke dalam mikrokontroler. Salah satu downloader yang ada ialah perangkat lunak eXtreme Burner-AVR. Downloader ini merupakan perangkat lunak yang user friendly. Untuk memulai kerja dengan perangkat lunak ini, pengguna cukup melakukan pemilihan mikrokontroler yang digunakan, melakukan kalibrasi dan memilih port interface yang digunakan dalam komunikasi dengan mikrokontroler. Selanjutnya, pengguna langsung dapat melakukan aktivitas menggunakan perangkat lunak ini misalnya untuk membaca memori flash dan memori data, menghapus memori flash dan memori data dan men-download program. Berikut adalah langkah langkah untuk men-download file *.Hex ke mikrokontroler menggunakan eXtreme Burner-AVR :

Buka program eXtreme Burner-AVR

Gambar 234 Extreme Burner v1.0 AVRr. Tampilan Extreme Burner v1.0 AVR

Gambar 235 Tampilan Extreme Burner v1.0 AVRs. Masukkan file *.Hex Klik Open, pilih program yang akan di download (*.hex), setelah itu akan muncul tampilan konfirmasi seperti Gambar 2.28 dibawah ini, lalu klik OK.

Gambar 236 Proses Berhasilt. Download file *.Hex ke mikrokontroler

Klik Write All pada tampilan utama eXtreme Burner-AVR, maka proses download sedang berlangsung.\

2.11 Teori Logika Fuzzy[9]Dalam subbab ini dijelaskan empat teori dasar mengenai logika fuzzy yang yang diperlukan dalam perancangan sistem pada Bab III. Teori yang akan dijelaskan meliputi himpunan fuzzy, fungsi keanggotaan, operasi himpunan fuzzy, aturan fuzzy, serta inferensi fuzzy.

2.11.1 Himpunan FuzzyHimpunan fuzzy muncul setelah berkembangnya himpunan klasik. Berbeda dengan himpunan klasik yang hanya memiliki nilai benar atau salah secara tegas, himpunan fuzzy memiliki rentang nilai antara benar atau salah untuk setiap anggotanya. Bahkan, sebuah nilai dapat bernilai benar dan salah dalam himpunan fuzzy. Setiap anggota himpunan memiliki nilai derajat keanggotaan, yaitu nilai yang menentukan seberapa kuat posisi suatu nilai dalam himpunan tersebut.

Misalkan X merupakan semesta pembicaraan dan x adalah elemen X. Himpunan klasik A, didefinisikan sebagai kumpulan elemen atau objek sehingga setiap x dikatakan sebagai anggota himpunan A atau tidak. Dengan mendefinisikan fungsi karakteristik setiap elemen x dalam X, himpunan klasik A dapat dinyatakan oleh (x, 0) atau (x, 1) yang menyatakan atau .

(a)

(b)Gambar 237 (a) Himpunan Klasik, (b) Himpunan Fuzzy[5]

Gambar 238 Derajat Keangotaan Himpunan Fuzzy[9]

Tidak seperti himpunan klasik, himpunan fuzzy menyatakan derajat setiap elemen menjadi anggota himpunan. Sehingga fungsi karakteristik himpunan fuzzy dapat bernilai antara 0 samapai 1. Rentang nilai inilah yang menyatakan derajat keanggotaan setiap elemen dalam suatu himpunan. Himpunan fuzzy A dalam X dinyatakan:

A(x) menyatakan fungsi keanggotaan (membership function) untuk himpunan fuzzy A. Fungsi keanggotaan memetakan tiap-tiap elemen x ke derajat keanggotaan antara 0 sampai 1. Dalam diaram Venn pada Gambar 2.6 dapat dilihat perbedaan antara himpunan klasik dengan himpunan fuzzy.

Sebagai contoh, pada Gambar 2.7 kecepatan mobil dikategorikan menjadi tiga himpunan, yaitu kecepatan rendah, sedang, dan tinggi. kecepatan kurang dari 30 km/jam dikatakan rendah, kecepatan sekitar 60 km/jam dikatakan sedang, dan kecepatan melebihi 90 km/jam dikatakan tinggi. Setiap himpunan memiliki fungsi keanggotaan masing-masing. Sehingga kecepatan tertentu memiliki derajat keanggotaan terhadap ketiga himpunan tersebut. Misalkan kecepatan 50 km/jam, maka derajat keanggotaan cenderung menyatakan ke himpunan kecepatan sedang dari pada ke himpunan kecepatan rendah. Dan derajat keanggotaanya bernilai nol untuk himpunan kecepatan tinggi.

2.11.2 Fungsi Keanggotaan

Fungsi keanggotaan himpunan fuzzy berfungsi untuk menyatakan derajat keanggotaan suatu nilai terhadap nilai tegas antara 0 sampai 1. Fungsi keanggotaan memiliki berbagai bentuk, antara lain bentuk segitiga, trapesium, Gaussian, Generalized Bell, dan bentuk-bentuk lainnya.

(2.31)

Fungsi keanggotaan segitiga ditentukan oleh tiga parameter {a,b,c} dengan a < b < c. Ketiga parameter tersebut menyatakan letak koordinat x untuk ketiga sudut segitiga, a dan b adalah titik sudut bagian bawah dan c adalah titik sudut puncak segitiga. Fungsi keanggotaan ini dapat memberikan keluaran nol. Dalam bentuk matematika, fungsi keanggotaan segitiga dapat ditulis seperti pada Persamaan (2.16) dan dapat dilihat pada Gambar 2.8 (a).

Fungsi keanggotaan trapesium ditentukan oleh empat parameter {a,b,c,d} dengan a < b < c < d. Keempat parameter tersebut menyatakan letak koordinat x untuk keempat sudut trapesium. Fungsi keanggotaan trapesium dapat dilihat pada Persamaan (2.17).

(2.32)

Fungsi keanggotaan Gaussian ditentukan oleh dua parameter {c,} yang menentukan pusat dan lebar fungsi keanggotaan. Fungsi keanggotaan Gaussian dapat dilihat pada Persamaan (2.18).

(2.33)

Fungsi keanggotaan Generalized Bell ditentukan oleh tiga parameter {a,b,c} dengan parameter b bernilai positif. Parameter c merupakan nilai yang menentukan pusat atau letak x yang memiliki derajat keanggotaan bernilai satu. Adapun parameter a dan b menentukan lebar fungsi keanggotaan. Fungsi keanggotaan ini dapat dilihat pada Persamaan (2.19).

(2.34)Gambar 2.8 menunjukkan bentuk dari masing-masing fungsi keanggotaan yang telah dijelaskan. Gambar 2.8 (a) merupakan fungsi keanggotaan bentuk segitiga dengan parameter {20,50,80}, (b) bentuk trapesium dengan parameter {20,40,60,80}, (c) bentuk Gaussian dengan parameter {10,50}, dan (d) bentuk Generalized Bell dengan parameter {20,10,50}.

(a) (b)

(c) (d)

Gambar 239 Bentuk Fungsi Keanggotaan, (a) Segitiga, (b) Trapesium, (c) Gaussian, dan (d) Generalized Bell[9]

(a)

(b)

(c) (d)

Gambar 240 Operasi Himpunan Fuzzy, (a) Himpunan Fuzzy A dan B, (b) Operasi Product, (c) Operasi Max, dan (d) Operasi Min[9]2.11.3 Operasi Himpunan FuzzyOperasi himpunan fuzzy adalah proses memanipulasi fungsi keanggotaan dengan memanfaatkan operator fuzzy. Operasi ini dilakukan dalam proses inferensi fuzzy. Operator fuzzy yang sering digunakan adalah operator minimum (min), maksimum (max), dan product (perkalian). Misalkan ada dua himpunan fuzzy yang berbeda A dan B dengan fungsi keanggotaan A dan B. Bila digunakan operator min, maka hasil operasi adalah nilai minimum antara A dan B. Apabila digunakan operator max, maka hasil operasi adalah nilai maksimum antara A dan B dan bila menggunakan operator product, hasil operasi adalah perkalian antara A dan B dan dapat dinyatakan dengan

untuk semua

Ketiga operator ini digunakan untuk sistem inferensi fuzzy max-min atau max-product. Hasil dari ketiga operasi tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.9.

2.11.4 Sistem Inferensi FuzzyAturan fuzzy if-then dinyatakan dalam Persamaan (2.20).

If x is A, then y is B(2.35)

A dan B adalah nilai linguistik yang didefinisikan oleh himpunan fuzzy pada semesta pembicaraan X dan Y. Pernyataan x is A adalah bagian premis dan bila ini terpenuhi, maka akan menghasilkan konsekuen y is B. Jika masukan fuzzy lebih dari satu, maka pernyataan bagian premis dapat melibatkan operator penghubung AND atau OR, seperti:

If x1 is A1 AND x2 is A2 AND ... AND xn is An , then y is B

Aturan fuzzy yang telah disusun digunakan dalam inferensi fuzzy. Inferensi fuzzy adalah proses pengambilan keputusan dari setiap premis sesuai aturan fuzzy yang telah dibuat. Struktur dasar sistem inferensi fuzzy dapat dilihat pada Gambar 2.10. Dalam gambar ini dapat diamati terdapat unit fuzifikasi yang berfungsi sebagai pengonversi masukan tegas menjadi masukan fuzzy. Terdapat pula basis aturan yang berisi sejumlah aturan. Fungsinya adalah untuk memetakan nilai masukan fuzzy ke nilai keluaran fuzzy. Melalui basis aturan inilah mekanisme inferensi fuzzy dapat melakukan mekanisme pengambilan keputusan dari setiap kondisi yang ada. Selama mekanisme inferensi berlangsung, variabel masih dalam nilai fuzzy. Untuk itu diperlukan unit defuzifikasi yang digunakan sebagai pengonversi nilai keluaran fuzzy menjadi nilai keluaran tegas.

Mekanisme inferensi fuzzy melalui lima tahap dalam mengambil keputusan. Diawali dengan melakukan fuzifikasi setiap masukan tegas pada fungsi keanggotaan fuzzy sehingga didapat derajat keanggotaanya. Setelah itu, operator fuzzy (AND atau OR) diaplikasikan pada setiap masukan fuzzy dari bagian premis sehingga diperoleh kuat penyulutan setiap aturan. Hasil kuat penyulutan yang telah diperoleh dioperasikan dengan himpunan fuzzy yang terdefinisi untuk setiap variabel keluaran pada bagian konsekuen dari setiap aturan. Tahap ini disebut implikasi fuzzy. Hasil implikasi fuzzy dari setiap aturan ini kemudian digabungkan untuk menghasilkan keluaran inferensi fuzzy. Operasi yang digunakan biasanya max-min atau max-product. Dan yang terakhir adalah defuzifikasi keluaran fuzzy sehingga diperoleh keluaran tegas.

Gambar 241 Struktur Dasar Sistem Inferensi Fuzzy[9]

Gambar 242 Inferensi Fuzzy Mamdani untuk Dua Aturan dan Dua Premis Menggunakan Metode Max-Min[9]Misalkan ada model Mamdani dengan dua premis dan dua aturan yang bentuk aturannya dapat ditulis sebagai berikut:

Rule 1 : If x1 is A1 AND x2 is B1 AND, then y is C1Rule 2 : If x1 is A2 AND x2 is B2 AND, then y is C2Keluaran proses inferensi fuzzy dapat ditentukan dengan mengaplikasikan operasi max-min atau max-product. Keluaran tegas hasil inferensi fuzzy yang diperoleh dengan mengaplikasikan operasi max-min dapat dilihat pada Gambar 2.11. Adapun Gambar 2.12 menunjukkan hasil keluaran tegas inferensi fuzzy yang diperoleh melalui operasi max-product.

Gambar 243 Inferensi Fuzzy Mamdani untuk Dua Aturan dan Dua Premis Menggunakan Metode Max-Product[9]

Gambar 2.14Fuzzy Singleton[9]

Gambar 2.15Inferensi Fuzzy Sugeno untuk Dua Aturan dan Dua Premis Menggunakan Metode Weighted Average[9]Keluaran fuzzy yang dihasilkan oleh model Mamdani merupakan kombinasi dari setiap konsekuen yang memiliki kuat penyulutan masing-masing. Apabila diinginkan keluaran fuzzy yang menghasilkan kombinasi linear dari setiap masukan tegas, maka dapat digunakan model Sugeno. Model Sugeno dengan dua premis dan dua aturan memiliki bentuk aturan sebagai berikut:

Rule 1 : If x1 is A1 AND x2 is B1 AND, then y is f1(x1, x2)Rule 2 : If x1 is A2 AND x2 is B2 AND, then y is f2(x1, x2)f (x1, x2) merupakan fungsi polinomial dalam variabel x1 dan x2. Apabila f (x1, x2) merupakan polinomial orde pertama, maka disebut model Sugeno orde pertama. Jika f (x1, x2) berupa konstanta, maka disebut model Sugeno orde nol. Model ini dapat dipandang sebagai bentuk khusus model Mamdani dengan tiap konsekuen aturan ditentukan oleh fuzzy singleton.

Fuzzy singleton adalah himpunan fuzzy yang mempunyai support pada satu titik dalam X dengan A(x) = 1. Support pada himpunan fuzzy A adalah kumpulan semua titik x dalam X sehingga A(x) > 0. Contoh fuzzy singleton dapat dilihat pada Gambar 2.13. Adapun proses inferensi fuzzy Sugeno dapat dilihat pada Gambar 2.14.Di akhir inferensi fuzzy terdapat proses defuzifikasi. Proses ini dilakukan untuk memperoleh nilai tegas dari keluaran fuzzy. Dalam pembahasan ini hanya dibahas dua metode saja, yaitu Centre of Area (COA) dan weighted average ata rata-rata bobot.

Defuzifikasi dengan metode COA dilakukan dengan menghitung letak pusat massa dari penggabungan seluruh hasil implikasi fuzzy seperti pada Persamaan (2.21). Jika A(y) adalah fungsi keanggotaan keluaran gabungan, maka nilai tegas keluaran dihitung dengan Persamaan (2.21). Metode defuzifikasi ini banyak diadopsi karena mirip perhitungan nilai ekspektasi dari distribusi probabilitas.

(2.36)

Proses defuzifikasi rata-rata bobot dilakukan dengan mencari rata-rata nilai tengah dari gabungan seluruh hasil implikasi fuzzy. Nilai tegas keluaran dihitung dengan Persamaan (2.22). Dengan wi merupakan kuat penyulutan tiap aturan, yi adalah titik tengah dari fungsi keanggotaan bagian konsekuen, dan r menyatakan banyaknya aturan fuzzy. Metode defuzifikasi rata-rata bobot cocok untuk model Sugeno.

(2.37)3 BAB III PERANCANGAN SISTEM KONTROLPERANCANGAN SISTEM KONTROLDalam bab ini akan dibahas tentang perencanaan sistem yang dititikberatkan pada perancangan kontroler. Tapi ini juga memerlukan komponen pendukung dari sisi hardware yang sangat penting peranannya dalam perancangan model kontroler.3.1 Komponen Pendukung

Komponen pendukung pengaturan tegangan keluaran generator 3 phase untuk beban berubah dapat digambarkan dengan diagram blok sebagai berikut :

Gambar 31 Blok Pengaturan Tegangan Keluaran Generator 3 Phase3.1.1 Generator

Generator yang digunakan adalah generator AC 3 phase yang porosnya disambung langsung dengan poros motor induksi. Data generator sebagai berikut :

a) Daya

: 1,2 kVA

b) Faktor Daya

: 0,8

c) Putaran

: 1500 rpm

d) Frekuensi

: 50 Hz

e) Tegangan

: 220 V (Y), arus : 3,5 A

127 V (D), arus : 6,1 A3.1.2 Rangkaian Pembangkit Sinyal Segitiga

Rangkaian pembangkit sinyal segitiga sebagai bagian dari rangkaian PWM yang berfungsi sebagai penghasil sinyal carrier dimana nantinya sinyal segitiga ini akan dibandingkan dengan tegangan referensi (tegangan keluaran kontroler). Pembangkit sinyal segitiga ini memiliki range frekuensi antara 500 Hz sampai 115.000kHz.

Gambar 32 Rangkaian Pembangkit Sinyal Segitiga

Pada rangkaian pembangkit sinyal segitiga ini, frekuensi dari sinyal segitiga di-tuning melalui resistor variabel R6 10 k sedangkan amplitude sinyal segitiga di-tuning melalui resistor variabel R7 10 M.

Gambar 33 Sinyal Segitiga;

Frekuensi 11 kHz Vhi 10 V Vlo 1,4 V;3.1.3 Rangkaian Komparator

Rangkaian ini sangat sederhana, hanya terdiri dari sebuah IC Op-Amp dengan slew rate rendah dan sebuah optokopler berkecepatan tinggi untuk memisahkan ground antara rangkaian instrumen dengan rangkaian daya. Pada rangkaian komparator ini digunakan IC Op-Amp LF356N dan optokopler TIL-111. Sinyal segitiga dari rangkaian pembangkit sinyal segitiga dibandingkan dengan tegangan kontrol sehingga akan didapatkan deretan pulsa-pulsa dengan lebar yang dapat diatur sesuai dengan naik turunnya tegangan kontrol.

Gambar 34 Pulse Width Modulation

Lebar pulsa sinyal PWM yang dihasilkan dari rangkaian komparator ini dapat diatur dengan mengatur tegangan kontrol seperti pada gambar 3.4,

Gambar 35 Pulse Width Modulation

Skematik lengkap rangkaian komparator ini dapat dilihat pada gambar 3.6,

Gambar 36 Rangkaian Komparator

Masukan LED dari optokopler memiliki rating arus maksimum 100 mA sehingga pada saat PWM kondisi ON, +Vsat = 12 Volt. Untuk mengurangi arus yang lewat pada LED digunakan resistor variabel R1 yang diatur pada resistansi 350 Ohm dengan perhitungan,

Dengan menggunakan resistor 350 Ohm, arus yang lewat pada LED adalah 30,29 mA, rating maksimum arus LED adalah 100 mA berdasarkan datasheet, sehingga masih memenuhi spesifikasi teknis yang dipersyaratkan.

Gambar 37 Pulse Width Modulation Keluaran Optokopler3.1.4 Rangkaian Driver Driver menghubungkan antara kontroler dengan kumparan penguat magnet generator 3 phase. Tegangan kumparan penguat magnet diatur sedemikian rupa sehingga dapat menyesuaikan dengan perubahan beban yang terjadi untuk didapatkan tegangan keluaran generator yang konstan sesuai dengan setpoint.

Struktur dasar rangkaian driver untuk pengaturan tegangan keluaran generator 3 phase dapat dilihat pada Gambar 38.

Gambar 38 Diagram Blok Dasar Rangkaian Driver

Adapun skema rangkaian dapat dilihat pada gambar 3.9,

Gambar 39 Rangkaian DriverRangkaian di atas terdiri dari rangkaian penyearah, filter kapasitor dan komponen penyaklar (switching device) MOSFET IRFP460. Gate dari komponen ini dipicu oleh tegangan PWM yang merupakan tegangan keluaran dari komparator.

Kondisi keluaran komparator ditentukan oleh perbandingan antara masukan tegangan kontrol yang besarnya berkisar antara 0-5 Volt dengan tegangan keluaran pembangkit sinyal segitiga. Dengan mengatur nilai tegangan kontrol akan diperoleh waktu ON dan OFF dari MOSFET Q1 yang bervariasi. Tegangan keluaran ini dapat dimanfaatkan untuk mengatur tegangan keluaran generator 3 phase.3.1.5 Rangkaian Sensor Tegangan

Rangkaian sensor tegangan merupakan rangkaian untuk mengetahui besarnya perubahan tegangan keluaran generator 3 phase yang kemudian diturunkan dan disearahkan. Rangkaian sensor tegangan diperlihatkan pada Gambar 310

Gambar 310 Rangkaian Sensor Tegangan3.2 Pengujian Generator

Pengujian generator dilakukan untuk mendapatkan hubungan antara tegangan exciter (penguat magnet) dan tegangan keluaran generator. Pengujian dilakukan menggunakan sumber tegangan exciter dari luar, berupa sumber tegangan DC variabel. Pengujian dilakukan pada kondisi tanpa beban.

Tabel 31 Pengujian Generator Phase to Netral

Tegangan

EksitasiArus EksitasiTegangan Keluaran Generator

001.6

80.0612

140.122.5

200.1633.5

250.243

300.2454

350.2862.5

400.3269

450.3471

500.484

550.4492.5

600.4898

650.54104

700.56110

750.6115

800.64121

850.68125

900.72129

950.74132

1000.78135.5

1100.84142.5

1200.94149

1301154

1401159

1501.15162.5

1801.25173

1901.4174

2001.4175.05

Tabel 32 Pengujian Generator Phase to PhaseTegangan

EksitasiArus EksitasiTegangan Keluaran

Generator

006.5

80.0822

140.08534.1

200.1459

250.18575

300.2491

350.26101

400.3118

450.34129

500.38144

550.42158

600.46166

650.5180

700.54186

750.58196

800.62206

850.64213

900.7220

950.72225

1000.76232.5

1100.82242.5

1200.9246

1300.94250

1401260

1501.15265

1801.4282

1901.4288

2001.4290

2101.4295

Dari Tabel 31 dan Tabel 32 terlihat apabila tegangan eksitasi 90 Volt, maka tegangan keluaran generator adalah 129/220 Volt. Generator ini adalah generator 127/220 Volt sehingga nantinya tegangan eksitasi harus dijaga pada level lebih kurang 90 Volt.

Di bawah ini adalah tampilan dari kurva tegangan eksitasi vs tegangan keluaran generator.

(a)

(b)

Gambar 311 (a),(b) Kurva tegangan eksitasi vs tegangan keluaran generator;

(a). Phase to Netral; (b). Phase to Phase

Dari kedua kurva di atas terlihat bahwa tegangan keluaran generator berbanding lurus dengan kenaikan tegangan eksitasi. Dari sini dapat dibuat sebuah konsep bahwa untuk menghasilkan suatu tegangan keluaran generator yang konstan, maka harus dilakukan pengaturan tegangan eksitasi sesuai dengan beban yang diterapkan pada generator.3.3 Identifikasi Sistem

3.3.1 Identifikasi Tanpa Beban

Gambar 312 Respon Loop Terbuka PlantBerdasarkan hasil analisa secara grafis dari gambar di atas didapatkan parameter plant sebagai berikut :

Nilai penguatan K diperoleh :

Maximum overshoot didapatkan dari:

Untuk menghitung dan , digunakan formulasi sebagai berikut :

3.3.2 Identifikasi Dengan Beban Resistif 134 W

Gambar 3.13 Respon Loop Terbuka Plant Dengan Beban Resistif 134 W

Berdasarkan hasil analisa secara grafis dari gambar di atas didapatkan parameter plant sebagai berikut :

Nilai penguatan K diperoleh :

Maximum overshoot didapatkan dari:

Untuk menghitung dan , digunakan formulasi sebagai berikut :

3.3.3 Identifikasi Dengan Beban Resistif 264 Watt

Gambar 313 Respon Loop Terbuka Plant Dengan Beban Resistif 264 W

Berdasarkan hasil analisa secara grafis dari gambar di atas didapatkan parameter plant sebagai berikut :

Nilai penguatan K diperoleh :

Maximum overshoot didapatkan dari:

Untuk menghitung dan , digunakan formulasi sebagai berikut :

3.3.4 Identifikasi Dengan Beban Resistif 396 Watt

Gambar 3.15 Respon Loop Terbuka Plant Dengan Beban Resistif 396 W

Berdasarkan hasil analisa secara grafis dari gambar di atas didapatkan parameter plant sebagai berikut :

Nilai penguatan K diperoleh :

Maximum overshoot didapatkan dari:

Untuk menghitung dan , digunakan formulasi sebagai berikut :

3.4 Fungsi Alih Model Plant Hasil IdentifikasiTabel 33 Tabel Fungsi Alih Model Plant Hasil IdentifikasiNoIdentifikasiPersamaan Model Analitik

1

2

3

4

Tanpa Beban

Beban Resistif 134 W

Beban Resistif 264 W

Beban Resistif 396 W

4 BAB IV HASIL SIMULASI DAN IMPLEMENTASIHASIL SIMULASI DAN IMPLEMENTASI4.1 Hasil Identifikasi PlantDari identifikasi sistem didapatkan suatu persamaan fungsi alih dari generator 3 phase. Persamaan yang didapat akan digunakan untuk merancang model kontroler. Persamaan model plant disimulasikan dengan bantuan software MatLab untuk membandingkan apakah keluaran hasil identifikasi mendekati atau kurang lebih sama dengan keluaran riil generator 3 phase. Disini nanti akan diperlihatkan perbandingan hasil identifikasi pada saat tanpa beban, dengan beban resistif 136 W, 264 W dan 396 W.

Gambar 41 Perbandinan Antara Tegangan Keluaran Riil Generator Tanpa Beban dan Hasil Simulasi

Gambar 42 Perbandingan Antara Tegangan Keluaran Riil Generator Dengan Beban Resistif 136 Watt dan Hasil Simulasi

Gambar 43 Perbandingan Antara Tegangan Keluaran Riil Generator Dengan Beban Resistif 264 Watt dan Hasil Simulasi

Gambar 4.4 Perbandingan Antara Tegangan Keluaran Generator Dengan Beban Resistif 396 Watt dan Hasil SimulasiPada identifikasi sistem yang telah dilakukan, tegangan keluaran generator yang diukur adalah tegangan phase to netral. Sedangkan tegangan keluaran generator phase to phase adalah sebagai berikut :

(4.1)

dimana :

VF: tegangan phase to phase

VFN: tegangan phase to netral

Tabel 41 Error Steady-State IdentifikasiNoIdentifikasiPersamaan Model AnalitikEss(%)

12

3

4Tanpa Beban

Beban Resistif 134 WBeban Resistif 264 W

Beban Resistif 396 W

15,11%

17,32%

16,65%

16,88%

.

5 BAB V PENUTUPPENUTUP5.1 Kesimpulan

Dari hasil perancangan driver dan kontroler PI yang diimplementasikan untuk mengatur tegangan keluaran generator 3 phase dengan cara mengatur tegangan eksitasinya, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :1. Kontroler PID sudah dapat diterapkan pada pengaturan tegangan keluaran generator AC untuk berbagai perubahan pembebanan, baik beban bersifat resistif, induktif maupun kapasitif.2. Software LabView 8.6 sudah dapat diterapkan sebagai kontroler PI digital untuk pengaturan tegangan keluaran generator AC.

3. Kontroler PID sudah mampu mengatasi permasalahan transient dari respon generator namun masih belum mampu mengatasi error steady-state secara sempurna. 5.2 SaranUntuk kedepannya dalam melanjutkan penelitian ini maka disarankan beberapa hal berikut ini:1. Untuk perangkat keras driver harus disempurnakan lagi terutama pada komponen penyakelarannya (diode dan MOSFET).

2. Dianjurkan untuk mencoba menggunakan algoritma kontroler lain dalam pengaturan tegangan eksitasi.3. Diharapkan dalam perancangan perangkat keras terutama rangkaian elektronika daya untuk memperhatikan karakteristik dari tiap-tiap komponen karena sangat berpengaruh terhadap kinerja rangkaian itu sendiri.

-----Halaman ini sengaja dikosongkan-----6 DAFTAR PUSTAKAx

[1]

A.E. Fitgerald, J.R. Kingley and Alexander Kusko, Electric Machinery, Tokyo, McGraw Hill Kogakusha, 1971

[2]

Zuhal, Dasar Tenaga Listrik, Bandung, Penerbit ITB Bandung, 1991

[3]

Curtis D. Johnson, Process Control Instrumentation Technology, New Jersey, Prentice Hall Inc.,1996

[4]

Frans Guterus, Falsafah Dasar Sistem Pengendalian Proses, Jakarta, PT Elex Media Komputindo, 1997.

[5]

Hutajulu, O. P. , "Performansi Tracking H-Inf Menggunakan Model Fuzzy Takagi-Sugeno pada Sistem Pendulum Terbalik", Tugas Akhir, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, 2010.

[6]

_______, "Control in a MATLAB Environment (MATLAB 6.5 Version)", Feedback Instruments Ltd., England, 2004.

[7]

Ogata K. , "Modern Control Engineering", Prentice-Hall, New Jersey, Ch. 3, 1997.

[8]

Paraskevopoulos P. N. , "Modern Control Engineering", Marcel Dekker, pp. 237-270, New York, 2002.

[9]

Pasino, K. M., dan Yurkovich, S. , "Fuzzy Control", Addison Wesley Longman, California, 1998.

[10]

Agustinah, T., Jazidie, A., dan Nuh, M. , "Fuzzy Tracking Control Based on H-Inf Performance for Nonlinear Systems", WSEAS TANSACTIONS on SYSTEMS and CONTROL, pp. 393-403, 2011.

[11]

Boyd, S., El Ghaoui, L., Feron, E., dan Balakrishan, V. , "Linear Matrix Inequalities in System and Control Theory", SIAM, Philadelphia, 1994.

[12]

Jeremy, G., Antwerp, V., dan D. Braatz, R. , "A Tutorial on Linear and Bilinear Matrix Inequalities", Journal of Process Control, vol. 10, pp. 363-385, 2000.

[13]

Tseng, C. S., Chen, B. S. dan Uang, H. J. , "Fuzzy Tracking Control Design for Nonlinear Dyanamic Systems via T-S Fuzzy Model," IEEE Transactions on Fuzzy Systems, vol. IX, pp. 381-392, Juni, 2001.

[14]

Kocvara, M., dan Stingl, M. , "PENBMI User's Guide (Version 2.1)", PENOPT GbR, 2006.

[15]

Lofberg, J. , "YALMIP: A Toolbox for Modeling and Optimization in MATLAB," Procedings of the CACSD Conference, Taipei, 2004.

x

RIWAYAT HIDUP

Fanny Ristantono lahir di Lamongan pada tanggal 22 Juli 1990. Penulis merupakan anak pertama dari pasangan Cucu Susanto dan Tatik Sri Murwati. Setelah lulus dari SMA Negeri 4 Malang tahun 2008, penulis melanjutkan studi di Jurusan Teknik Elektro, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) pada tahun yang sama. Selama studi ITS, penulis aktif di berbagai kegiatan kemahasiswaan baik di Himatektro maupun BEM ITS. Selanjutnya, penulis berencana melanjutkan studi S2 di tempat yang sama.

e-mail:fyrroo22@yahoo.com

fyrro22@elect-eng.its.ac.id

-----Halaman ini sengaja dikosongkan-----

DESAIN DAN IMPLEMENTASI KONTROLER PID LOGIKA FUZZY PADA SISTEM AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR (AVR) GASOLINE GENERATOR SET KAPASITAS 1 KVA MESIN 4-TAK

DESIGN AND IMPLEMENTATION OF FUZZY LOGIC PID CONTROLLER ON 4-STROKE ENGINE 1 KVA GASOLINE GENERATOR SET AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR (AVR) SYSTEM

Dosen Pembimbing II,

Ir. Ali Fatoni, MT.

NIP. 196206031989031002

Dosen Pembimbing I,

Ir. Rusdhianto Effendi A.K, MT.

NIP. 195704241985021001

i

_1398086133.unknown

_1398519768.unknown

_1400420725.unknown

_1400440712.unknown

_1400449907.unknown

_1400450320.unknown

_1400454198.unknown

_1400534725.vsd0

10

0

+Vsat

-Vsat

Tegangan Kontrol

_1400450590.unknown

_1400450084.unknown

_1400441178.unknown

_1400447936.unknown

_1400447938.unknown

_1400447939.unknown

_1400447937.unknown

_1400441401.unknown

_1400440943.unknown

_1400437659.unknown

_1400437836.unknown

_1400437890.unknown

_1400437704.unknown

_1400425306.unknown

_1400425394.unknown

_1400420806.unknown

_1398747425.unknown

_1398747968.unknown

_1398748819.unknown

_1398749183.unknown

_1398749344.unknown

_1400349725.unknown

_1398749218.unknown

_1398748932.unknown

_1398749148.unknown

_1398748858.unknown

_1398748774.unknown

_1398748079.unknown

_1398748411.unknown

_1398747889.unknown

_1398747912.unknown

_1398747465.unknown

_1398745524.unknown

_1398746036.unknown

_1398746801.unknown

_1398745985.unknown

_1398745931.unknown

_1398744841.unknown

_1398745212.unknown

_1398744754.unknown

_1398322923.unknown

_1398513391.unknown

_1398518113.unknown

_1398518440.unknown

_1398519099.unknown

_1398518151.unknown

_1398518413.unknown

_1398517770.unknown

_1398513009.unknown

_1398513193.unknown

_1398323162.unknown

_1398086642.unknown

_1398086703.unknown

_1398250057.unknown

_1398086670.unknown

_1398086525.unknown

_1398086552.unknown

_1398086314.unknown

_1398086346.unknown

_1398086292.unknown

_1398010635.unknown

_1398017253.unknown

_1398017833.unknown

_1398086041.unknown

_1398086072.unknown

_1398086010.unknown

_1398017379.unknown

_1398017658.unknown

_1398017283.unknown

_1398013895.unknown

_1398016539.unknown

_1398016634.unknown

_1398016435.unknown

_1398013698.unknown

_1398013833.unknown

_1398012688.unknown

_1398009349.unknown

_1398009937.unknown

_1398010243.unknown

_1398010297.unknown

_1398010161.unknown

_1398009640.unknown

_1398009892.unknown

_1398009562.unknown

_1397972130.unknown

_1398006947.unknown

_1398009080.unknown

_1398009135.unknown

_1398008868.unknown

_1397973113.unknown

_1397973134.unknown

_1397973102.unknown

_1389464292.unknown

_1389464368.unknown

_1389464802.unknown

_1389465123.unknown

_1397971053.unknown

_1389465064.unknown

_1389464798.unknown

_1389464334.unknown

_1389464340.unknown

_1389464322.unknown

_1389464136.unknown

_1389464142.unknown

_1389464047.unknown

_1389464045.unknown