Simulasi Disturbance Observer pada Sistem Kendali Aliran Cairan Berbasis Mikrokontroler

Bilah Samping Artikel

PDF
Diterbitkan: 2025-02-09
DOI: https://doi.org/10.55893/epsilon.v22i2.122
Kata Kunci:
Kendali aliran Cairan, Disturbance observer, Kendali PID

Isi Artikel Utama

Dede Irawan Saputra
Universitas Jenderal Achmad Yani
Dadang Lukman Hakim

Abstrak

Penelitian ini membahas desain dan implementasi sistem kendali aliran cairan berbasis pengendali PID yang dilengkapi dengan Disturbance Observer (DOB). Sistem ini dirancang untuk mengkompensasi pengaruh gangguan eksternal yang dapat mengganggu performa kendali. Proses desain dimulai dengan memodelkan dinamika sistem menggunakan persamaan matematis, diikuti oleh perancangan kontroler PID untuk mengatur aliran sesuai setpoint yang diinginkan. DOB dirancang dengan memanfaatkan model invers sistem untuk memperkirakan gangguan yang terjadi dan mengkompensasi efeknya pada sinyal kontrol secara real-time. Simulasi dilakukan untuk membandingkan kinerja sistem dengan dan tanpa DOB dalam menghadapi gangguan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem dengan DOB memiliki performa yang lebih baik, dengan respons yang lebih stabil, waktu pemulihan lebih cepat, dan kesalahan steady-state yang lebih kecil dibandingkan sistem tanpa DOB. Hal ini menegaskan keefektifan DOB dalam meningkatkan robustnes sistem kendali terhadap gangguan eksternal.

Rincian Artikel

Terbitan

Vol 22 No 2 (2024): Journal of Electrical Engineering and Information Technology

Bagian

Articles

Cara Mengutip

Simulasi Disturbance Observer pada Sistem Kendali Aliran Cairan Berbasis Mikrokontroler. (2025). EPSILON: Journal of Electrical Engineering and Information Technology, 22(2), 63-72. https://doi.org/10.55893/epsilon.v22i2.122

Referensi

[1] D. I. Saputra, A. M. Ibrahim, K. Kusnandar, Z. Fakhri, and Y. B. Zainal, “Penalaan PID Pada Sistem Kendali Ketinggian Cairan Menggunakan Metode Cohen-Coon Berbasis Sistem Kendali Terdistribusi,” JITEL J. Ilm. Telekomun. Elektron. Dan List. Tenaga, vol. 4, no. 1, pp. 83–94, May 2024, doi: 10.35313/jitel.v4.i1.2024.83-94.
[2] E. Sariyildiz, H. Yu, and K. Ohnishi, “A Practical Tuning Method for the Robust PID Controller with Velocity Feed-Back,” Machines, vol. 3, no. 3, pp. 208–222, Aug. 2015, doi: 10.3390/machines3030208.
[3] W.-H. Chen, J. Yang, L. Guo, and S. Li, “Disturbance-Observer-Based Control and Related Methods—An Overview,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 63, no. 2, pp. 1083–1095, Feb. 2016, doi: 10.1109/TIE.2015.2478397.
[4] E. Sariyildiz and K. Ohnishi, “A Guide to Design Disturbance Observer,” J. Dyn. Syst. Meas. Control, vol. 136, no. 2, p. 021011, Mar. 2014, doi: 10.1115/1.4025801.
[5] P. Keadtipod, D. Banjerdpongchai, and P. Kittisupakorn, “Design of Disturbance Observer and Model Predictive Control for Non-Minimum Phase Time-Delay System With Application to Industrial Boilers,” in 2017 56th Annual Conference of the Society of Instrument and Control Engineers of Japan (SICE), Kanazawa: IEEE, Sep. 2017, pp. 1389–1394. doi: 10.23919/SICE.2017.8105733.
[6] B. B. Alagoz, F. N. Deniz, C. Keles, and N. Tan, “Disturbance Rejection Performance Analyses of Closed Loop Control Systems by Reference to Disturbance Ratio,” ISA Trans., vol. 55, pp. 63–71, Mar. 2015, doi: 10.1016/j.isatra.2014.09.013.
[7] R. Garrido and J. L. Luna, “On the Equivalence Between PD+DOB and PID Controllers Applied to Servo Drives,” IFAC-Pap., vol. 51, no. 4, pp. 95–100, 2018, doi: 10.1016/j.ifacol.2018.06.044.
[8] B. S. Marta, I. Ferdiansyah, and F. Ardila, “Sistem Kendali Kecepatan Motor Pada Mobile Robot Menggunakan PID Dan Analisis Disturbance Berbasis Disturbance Observer,” JTT J. Teknol. Terpadu, vol. 6, no. 2, Sep. 2018, doi: 10.32487/jtt.v6i2.461.
[9] D. I. Saputra, I. Budiawan, and A. Jayanugraha, “Pemodelan dan Simulasi Sistem Kendali Volume Air Pada Process Plant Dengan Metode State Feedback,” J. Otomasi Kontrol Dan Instrumentasi, vol. 14, no. 1, pp. 11–20, 2022, doi: 10.5614/joki.2022.14.1.2.
[10] N. Saikumar, R. K. Sinha, and S. H. HosseinNia, “Resetting Disturbance Observers With Application in Compensation of Bounded Nonlinearities Like Hysteresis in Piezo-Actuators,” Control Eng. Pract., vol. 82, pp. 36–49, Jan. 2019, doi: 10.1016/j.conengprac.2018.09.026.