KENDALI KECEPATAN SPINDLE PADA MESIN BUBUT MENGGUNAKAN SISTEM PENGATURAN ROBUST METODE QUANTITATIVE FEEDBACK THEORY

Muhammad Khairudin, M.T. (2007) KENDALI KECEPATAN SPINDLE PADA MESIN BUBUT MENGGUNAKAN SISTEM PENGATURAN ROBUST METODE QUANTITATIVE FEEDBACK THEORY. UNY.

[img]
Preview
Text
Muhammad_Khairudin.pdf

Download (15kB) | Preview

Abstract

Penelitian ini dilakukan untuk memanfaatkan metode pengendali otomatis, agar kecepatan putar spindle pada mesin bubut sesuai dengan diameter benda kerja dengan menggunakan pengendali robust metode Quantitative Feedback Theory (QFT). Salah satu upaya untuk meningkatkan produktifitas dan mutu produksi perlu dilakukan perubahan kecepatan otomatis yang handal agar sesuai dengan diameter benda kerja. Perubahan pembebanan yang terjadi dengan ketidakpastiannya perlu dilakukan pengamatan sehingga bisa dilakukan adaptasi pada proses kontroler kecepatan spindle, kemudian kecepatan spindle akan bekerja sesuai dengan model supaya menghasilkan benda kerja yang diinginkan. Perubahan diameter benda kerja akan dideteksi oleh sensor posisi (encoder), selanjutnya akan diterjemahkan dalam bentuk perubahan tegangan untuk diproses pada kontroler dan sinyal kontrol memicu driver untuk mengatur kecepatan putar motor DC. Metodologi perancangan kontroler domain frekuensi dinamakan Quantitative Feedback Theory (QFT), efektif pada perancangan robust dalam spesifikasi standar domain frekuensi. QFT secara langsung ditujukan pada reduksi uncertain plant untuk umpan balik, sehingga memungkinkan pemakaian energi minimum pada sebuah plant dengan spesifikasi performansi yang pasti. Metode penelitian ini menggunakan model simulasi pada mesin bubut konvensional. Perlakuan yang dijalankan adalah dengan menggunakan benda kerja berdiameter 20 mm. Kecepatan spindle dioperasikan dalam tiga kondisi, yaitu pertama pengoperasian tanpa beban, kedua pemakanan benda kerja dengan kedalaman 0,2 mm dan ketiga pemakanan benda kerja dengan kedalaman 0,5 mm. Pengujian pada mesin bubut dilakukan untuk mengetahui karakteristik respon perubahan. Proses pengujian yang dilakukan meliputi: 1) Pengujian loop terbuka dengan input step, 2) Uji loop tertutup, 3) Uji tracking terhadap input sinus, 4) Uji disturbance terhadap perubahan beban, dan 5) Implementasi kompensator dan prefilter. Hasil pengujian loop terbuka menunjukkan bahwa ada perbedaan yang signifikan antara kondisi sebelum dan sesudah adanya kompensator dan prefilter, sehingga diperlukan konpensator dan prefilter. Hasil pengujian loop tertutup menunjukkan bahwa data steady state, overshoot dan ts pada penggunaan kompensator dan prefilter tampak hampir sama. Sebenarnya tidak sama persis akan tetapi bervariasi satu sama lainnya. Hanya saja variasi ini terjadi dalam orde mikrodetik sehingga sekilas tidak kelihatan perbedaannya. Data tersebut menunjukkan respon spindle untuk kondisi tanpa beban maupun beban kedalaman 0,2 mm serta beban kedalaman 0,5 mm hampir tidak terlihat perbedaan yang signifikan atau dengan kata lain respon sistem hampir sama dalam or de waktu detik. Hasil pengujian tracking terhadap input sinus menyatakan bahwa untuk kasus tracking masukan masih terlihat kondisi spindle tanpa beban, kedalaman 0,2 mm, dan kedalaman 0,5 mm tidak ada perbedaaan yang signifikan. Selanjutnya pada pengujian disturbance terhadap perubahan beban menunjukan desain pengaturan robust pada penelitian ini mampu untuk kondisi perubahan spindle speed tanpa beban ke beban kedalaman 0,2 mm, kemudian dilanjutkan perubahan beban kedalaman 0,5 mm. Tampak bahwa respon tetap pada kondisi steady state yang sama. Walaupun hanya beberapa saat saja mengalami perubahan respon. Hal ini dikarenakan adanya aspek switch yang memakan waktu beberapa saat. Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan switch menjadikan respon tidak stabil beberapa saat. Akhirnya penelitian ini menunjukkan bahwa hasil pengujian kontroler robust menunjukan bahwa sistem hasil desain masih dapat memenuhi spesifikasi yang diinginkan, sehingga dapat disimpulkan: (1) Respon output yang dihasilkan bervariasi dalam orde mikrodetik seiring dengan variasi parameter plant yang disebabkan oleh perubahan beban; (2) Pendesainan kompensator bila tanpa disertai prefilter, kurang dapat memenuhi spesifikasi tracking yang diinginkan. Karena output sistem umpan balik tertutup yang didapatkan masih terdapat overshoot untuk kondisi tanpa beban, kedalaman potong 0,2 mm dan kedalaman potong 0,5 mm; (3) Desain kompensator dan prefilter yang diperoleh mampu mengatasi disturbance pada output plant, disturbance berupa perubahan beban menyebabkan ketidakpastian parameter model plant yang diperoleh; (4) Dengan QFT, dapat didesain berbagai kontroler sesuai spesifikasi yang diinginkan, akan tetapi pendesainan dibatasi oleh kemampuan plant yang digunakan, sehingga mengikuti spesifikasi yang diinginkan. FT, 2007 (PEND. TEK. ELEKTRO)

Item Type: Article
Subjects: Teknik & Teknologi > Teknik Elektro
Divisions: Fakultas Teknik > Jurusan Teknik Elektro
Depositing User: lembaga penelitian
Date Deposited: 25 Jun 2012 07:16
Last Modified: 06 Aug 2012 03:48
URI: http://eprints.uny.ac.id/id/eprint/863

Actions (login required)

View Item View Item