83 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI Pelaksanaan dari

BAB 4
IMPLEMENTASI DAN EVALUASI
Pelaksanaan dari perancangan yang sudah dibuat dan dijelaskan pada Bab 3
selanjutnya perancangan tersebut diimplementasikan ke dalam bentuk yang nyata
(secara hardware). Hasil implementasi tersebut selanjutnya dilakukan evaluasi untuk
mengetahui apakah alat yang dirancang di Bab 3 telah bekerja sesuai dengan
perancangan. Dibawah ini adalah macam-macam perangkat keras yang akan dibutuhkan
pada saat mengimplementasikan perancangan ke dalam bentuk nyata.
•
Modul FPGA development board Xilinx Spartan 3 XC3S400-FT256.
•
Κabel JTAG untuk memprogram FPGA.
•
1 perangkat computer untuk simulasi secara software dan meng-upload program ke
dalam FPGA.
•
IC DAC7624P untuk mengkonversi sinyal diskrit ke sinyal analog.
•
IC ADC744 untuk mengkonversi sinyal analog ke sinyal diskrit.
•
IC 74LS373 sebagai latch dan three state buffer.
•
Led sebagai media visual output.
•
3 buah motor DC sebagai object nyata yang hendak di-control.
•
Transformator, sebagai penurun tegangan yang digunakan untuk membuat power
supply.
•
Multitester Digital dan Osiloscop Digital.
•
Komponen pendukung lainnya seperti PCB, resistor, dioda, kapasitor, transistor dan
lain sebagainya.
83
84
4.1
Implementasi Hardware
Keseluruhan sistem hardware yang dirancang menggunakan PCB (Printed
Circuit Board) yang di cetak dengan mencuci PCB di dalam larutan Ferry
Chloride.Penempatan posisi dan hubungan antar komponen pada masing-masing
disesuaikan dengan fungsi pin dari datasheet komponen. Dan setiap modul yang dibuat
di tanamkan diatas acrylic.
4.1.1
Implementasi Power Supply
Pada pembuatan Power supply, modul ini diimplementasikan pada modul PCB
terpisah dari modul PCB lainnya. Setiap komponen yang hendak di gunakan, terlebih
dahulu dilakukan tes untuk memastikan komponen yang akan digunakan tidak rusak.
Penempatan komponen juga direncanakan sedemikian rupa sehingga pemasangan
interkoneksi pada tiap komponen lebih mudah dilakukan. Tes dilakukan dengan cara
memeriksa output dengan multitester digital
4.1.2
Implementasi Sinyal Converter
Pada pembuatan modul sinyal Converter, modul-modul ini diimplementasikan
pada modul PCB terpisah dari modul PCB lainnya, hal ini dilakukan untuk memperkecil
noise yang masuk ke dalam modul Sinyal Converter. Modul sinyal Converter ini terdiri
dari 3 buah modul ADC dan 1 buah modul DAC, dimana setiap data diskritnya
dihubungkan dengan I/O pada FPGA. Pada modul DAC mempunyai dua buah tegangan
referensi yang digunakan untuk membatasi output analog. Tegangan pada output analog
dikuatkan dengan rangkaian penguat tegangan yang menggunakan IC Op-Amp. Pada
modul ADC terdapat sebuah rangkaian pembagi tegangan yang dapat di adjust dengan
85
menggunakan potensiometer, output rangkaian pembagi tegangan ini dimasukan ke
dalam input analog pada IC ADC, dan tuas dari potensiometer dihubungkan pada besi
poros dari motor DC
4.1.3
Implementasi Modul Set Point
Modul Set Point digunakan untuk media visual dari output diskrit yang buat
dengan menggunakan Led dan IC Latch. Modul ini membutuhkan tegangan supply
sebesar 5V untuk mengaktifkan Led dan IC Latch didalamnya. Komponen pendukung
lain yang perlu dipasangkan pada modul ini adalah resistor sebesar 1KOhm yang
digunakan untuk membatasi arus dan membuat pull-down pada data input IC Latch.
4.1.4 Implementasi Modul Keypad
Modul keypad digunakan oleh user untuk memberikan nilai masukan pada
sistem yang dibuat. Pada modul keypad ini membutuhkan tegangan supply sebesar 3,3V
yang diambil langsung dari power supply FPGA. Pada modul ini untuk memberikan
logic high (1) atau low (0) digunakan komponen switch geser dan push button
Komponen pendukung lain yang perlu dipasangkan pada modul ini adalah resistor
sebesar 4K7Ohm yang digunakan untuk membatasi arus dan membuat pull-down pada
output data.
4.1.5
Implementasi Modul Penguat arus
Modul penguat arus berfungsi untuk menguatkan arus yang keluar dari
penguat tegangan (Op-Amp) karena arus yang dibutuhkan oleh motor DC cukup besar,
pada modul penguat arus ini menggunakan rangkaian push-pull yang memakai 2 buah
86
transistor yaitu transistor PNP dan NPN, transistor yang digunakan adalah transistor
2N3055 dan 2N2955, rangkaian push-pull ini dapat menaikan arus sampai 1,5Amper.
Komponen pendukung lain yang perlu dipasangkan pada modul ini adalah resistor
sebesar 0,5Ohm-5W yang digunakan untuk membatasi arus dan, elektrolit kondensator
sebesar 6800uF sebagai filter pada tegangan Vcc.
4.1.6
Implementasi Modul Interconnection
Modul Interconnection digunakan sebagai terminal penghubung dari seluruh
modul yang ada dimana untuk menghubungkan 1 modul dengan modul yang lainnya
dengan menggunakan kabel penghubung. Modul ini dibuat agar memudahkan user
dalam memeriksa baik atau tidaknya setiap modul yang dibuat. Komponen pendukung
lain yang perlu dipasangkan pada modul ini adalah resistor sebesar 4K7Ohm yang
digunakan untuk membatasi arus dan membuat pull-down pada output data dan soketsoket penghubung untuk kabel penghubung.
4.1.7
Implementasi Sistem Control PID Pada Modul FPGA
Modul FPGA digunakan sebagai media implementasi dari sistem control PID.
Modul FPGA yang digunakan adalah FPGA development board Xilinx Spartan 3
XC3S400-FT256 dan diproduksi oleh Xillinx.Inc. pada modul ini telah disediakan
power supply dari vendor sehingga tidak perlu dibuatkan power supply lagi. Didalam
modul FPGA development board terdapat 8 buah switch geser yang nantinya digunakan
untuk memberi konstanta tetap pada sistem.
87
4.2 Implementasi Software
Seluruhan software VHDL yang dirancang, menggunakan seperangkat
computer dengan sistem operasi Windows XP.
4.2.1 Implementasi Software pada FPGA
Implementasi dilakukan dengan menggunakan software Xilinx ISE WebPack
seri 6.1i. yang dijalankan pada seperangkat computer dengan sistem operasi Windows
XP untuk melakukan proses perancangan sistem sampai proses implementasi yang akan
dilakukan pada FPGA.
Berikut ini adalah software yang digunakan untuk mengimplementasi hasil
rancangan:
•
Software Xilinx ISE WebPack 6.1i
Perangkat lunak ini digunakan untuk melakukan perancangan,
sintesis, implementasi, evaluasi, dan membangun file untuk FPGA (file
.bit).
•
Modelsim
Perangkat lunak ini digunakan untuk melakukan simulasi dari perancangan
sistem control PID yang dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui apakah
perancangan sesuai dengan apa yang diharapkan serta mengetahui kesalahan yang
mungkin terjadi dan dapat segera diperbaiki sebelum perancangan diimplementasikan.
88
4.2.2
PID Controller
Perancangan sistem control PID dibuat secara software dengan menggunakan
bahasa pemrograman VHDL. Pembuatan program dilakukan dengan menggunakan
software Xilinx ISE WebPack 6.1 dengan memanfaatkan fitur HDL Editor. Perancangan
PID Controller akan dilakukan secara terpisah antara tiap sub sistem dimana tiap sub
sistem dirancang pada 1 file HDL. Semua file HDL tersebut akan digunakan sebagai
source dalam sebuah project. Pada perancangan VHDL akan diperiksa dengan Check
Syntax dan kemudian dilakukan Synthesize. Kemudian dari project tersebut akan
dibentuk file .bit yang akan diimplementasikan ke dalam FPGA.Untuk mengetahui
proses dan hasil kerja dari rancangan HDL tersebut maka dilakukan simulasi dengan
menggunakan software Modelsim.
4.3 Cara Mengoperasikan Sistem Dengan Keypad
Cara Mengoperasikan Sistem Kontrol posisi pada motor DC dengan FPGA,
memiliki prosedur sebagai berikut:
•
Pasang kabel power supply FPGA dengan menggunakan power
supply yang telah disediakan oleh Vendor.
•
Pastikan seluruh modul mendapatkan supply tegangan dengan cara
memasang kabel catu daya ke tegangan 220VAC.
•
Pastikan setiap kabel penghubung terpasang dengan baik.
•
Tekan tombol RR(Reset Register) & Rst (Reset) pada keypad untuk
mereset seluruh sistem.
89
•
Tentukan motor DC dengan menggunakan saklar geser SM(Select
Motor) pada keypad.
•
Tentukan register yang akan diberikan nilai (KP, KI, KD dan SetPoint)
dengan menggunakan saklar geser SR(Select Register) pada keypad.
•
Tentukan data biner dengan menggunakan saklar geser DATA
sebanyak 12 bit pada keypad.
•
Setelah data biner selesai di tentukan, selanjutnya data dapat di
masukan kedalam register dengan menekan tombol R/W(Read/Write)
pada keypad.
•
Setelah seluruh register diberikan nilai, maka sistem dapat dijalankan
dengan menggeser saklar Run/Stop pada keypad dan motor DC akan
berputar sehingga feedback menuju ke set point.
4.4 Data Hasil Percobaan
Setelah seluruh sistem selesai di implementasikan kedalam bentuk hardware,
selanjutnya dilakukan pengambilan sampel data untuk melihat hasil kerja dari sistem.
4.4.1 Hasil percobaan untuk mencari nilai Kp.
Percobaan ini dilakukan untuk mencari nilai Kp yang memiliki respon sistem
yang baik. Pada langkah awal ini nilai set point, Ki dan nilai Kd dibuat 0, dan posisi
awal motor DC pada setiap percobaan dimulai dari posisi -2048 ( minus maksimum)
90
Tabel 4.1 Tabel hasil percobaan untuk mencari nilai Kp
No
Kp
Posisi Akhir
Posisi Akhir
Posisi Akhir
Motor 1
Motor 2
Motor 3
1
0
-2048
-2048
-2048
2
64
-2016
-787
-1937
3
128
-659
-1135
-511
4
256
-519
-408
-258
5
512
-205
-99
-1
6
1024
-6
-15
-33
7
2048
8
-9
11
8
2047
-39
-40
-15
9
2045
-10
-9
-17
10
2041
-2
-3
-6
11
2033
-18
-24
-5
12
2016
-6
-3
-10
13
1985
-19
-5
-15
14
1921
-23
-42
-37
15
1722
-34
-23
-33
16
1537
-50
-30
-77
17
1025
-26
-86
-41
91
4.4.2 Hasil percobaan untuk mencari nilai Kd.
Pada percobaan ini dilakukan untuk mencari nilai Kd yang memiliki respon
sistem yang baik. Pada percobaan ini nilai set point dan Ki dibuat 0, nilai konstanta tetap
dibuat 16 dan posisi awal motor DC pada setiap percobaan dimulai dari posisi -2048
(minus maksimum) sedangkan untuk nilai Kp yang akan digunakan adalah nilai Kp yang
memiliki respon yang baik pada percobaan sebelumnya yaitu 2041.
Tabel 4.2 Tabel hasil percobaan untuk mencari nilai Kd
No
Kd
Posisi Akhir
Posisi Akhir
Posisi Akhir
Motor 1
Motor 2
Motor 3
1
0
-6
-3
-2
2
64
-10
-11
-22
3
128
-100
-6
8
4
256
9
2
-258
5
512
-205
-99
21
6
1024
-47
-95
7
2048
Tidak stabil
Tidak stabil
Tidak stabil
8
2047
Tidak stabil
Tidak stabil
Tidak stabil
9
2045
Tidak stabil
Tidak stabil
Tidak stabil
10
2041
Tidak stabil
Tidak stabil
Tidak stabil
11
2033
Tidak stabil
Tidak stabil
Tidak stabil
12
2016
-22
-27
10
13
1985
-26
-29
7
92
14
1921
-23
-42
9
15
1722
-17
-10
9
16
1537
-6
-23
10
17
1025
2
1
6
4.4.3 Hasil percobaan untuk mencari nilai Ki.
Pada percobaan ini dilakukan untuk mencari nilai Ki yang memiliki respon
sistem yang baik. Pada percobaan ini nilai set point dibuat 0 dan posisi awal motor DC
pada setiap percobaan dimulai dari posisi -2048 ( minus maksimum) sedangkan untuk
nilai Kp dan nilai Kd yang akan digunakan adalah nilai Kp dan Ki yang memiliki respon
yang baik pada percobaan sebelumnya yaitu untuk nilai Kp : 2041 dan untuk nilai Kd :
1025.
Tabel 4.3 Tabel hasil percobaan untuk mencari nilai Ki
No
Ki
Posisi Akhir
Posisi Akhir
Posisi Akhir
Motor 1
Motor 2
Motor 3
1
0
3
4
6
2
1
-6
-5
7
3
2
-100
-6
5
4
5
9
2
3
5
6
-205
-99
-6
6
7
-2
-3
0
7
8
-7
-6
-4
93
8
9
30
-27
Osilasi kecil
9
32
Osilasi kecil
Osilasi kecil
Osilasi sedang
10
64
Osilasi kecil
Osilasi kecil
Osilasi sedang
11
128
Osilasi sedang
Osilasi sedang
Osilasi besar
12
256
Osilasi besar
Osilasi besar
Osilasi besar
Tabel 4.4 Tabel hasil percobaan output dari respon motor dalam derajat setelah nilai Kp,
Ki dan Kd telah diketahui
Set Point
Respon (dalam derajat)
No
Biner
Derajat
Motor 1
Motor 2
Motor 3
1
100000000000
0
0
0
0
2
100000000111
10
11
8
12
3
100000001110
20
21
18
23
4
100000011101
30
32
29
34
5
100000100110
40
43
37
43
6
100000101110
50
51
48
54
7
100000110111
60
60
57
64
8
100000111101
70
71
67
72
9
100001000111
80
81
78
82
10
100001001111
90
92
87
92
11
100001010110
100
101
99
101
12
100001011110
110
110
109
112
94
13
100001100110
120
123
117
124
14
100001101111
130
130
128
133
15
100001110101
140
142
138
142
16
100001111010
150
153
149
153
17
100010000100
160
162
160
163
18
100010001000
170
171
169
174
19
100010001111
180
182
177
181
20
100010010100
190
192
189
192
21
100010011001
200
202
199
203
22
100010100000
210
210
208
211
23
100010100011
220
221
218
221
24
100010101001
230
231
229
232
25
100010101111
240
242
240
243
26
100010110101
250
252
247
254
27
100010111011
260
263
258
263
28
100010111111
270
271
268
272
29
100011000110
280
282
279
283
30
100011001010
290
290
290
291
31
100011001101
300
302
299
303
32
100011010001
310
311
309
312
33
100011010110
320
321
319
322
34
100011011010
330
332
328
332
35
100011011110
340
341
339
342
95
36
100011100011
350
352
348
353
37
100011101000
360
363
360
362
38
100011110001
370
371
369
372
39
100011110100
380
381
378
381
40
100011110111
390
390
388
392
41
100011111000
400
401
398
402
42
100011111101
410
414
410
411
43
100100000001
420
421
419
422
44
100100000101
430
432
428
431
45
100100001001
440
441
437
442
46
100100001011
450
452
447
452
47
100100001110
460
461
458
464
48
100100010000
470
470
469
472
49
100100010101
480
482
479
483
50
100100011010
490
493
488
493
51
100100011011
500
501
409
502
52
100100011110
510
512
509
512
53
100100100000
520
523
518
522
54
100100100011
530
531
529
533
55
100100101010
540
542
538
542
56
100100101011
550
551
550
551
57
100100101110
560
562
560
561
58
100100110011
570
571
569
572
96
59
100100110101
580
580
579
581
60
100100111000
590
591
588
592
61
100100111101
600
600
599
602
62
100101000001
610
612
608
613
63
100101000010
620
621
617
622
64
100101000011
630
631
628
632
65
100100001000
640
642
637
643
66
100101001011
650
653
647
652
67
100101001111
660
660
658
661
68
100101010101
670
671
670
672
69
100101011001
680
681
679
682
70
100101011001
690
692
690
693
71
100101100001
700
702
700
703
72
100101100010
710
712
709
712
73
100101100101
720
723
719
724
74
100101101000
730
731
729
733
75
100101101011
740
742
739
742
76
100101101100
750
752
748
752
77
100101101101
760
761
757
763
78
100101110010
770
770
768
772
79
100101110011
780
780
778
781
80
100101110111
790
790
787
792
81
100101111001
800
802
799
803
97
82
100101111111
810
810
808
812
83
100110000001
820
821
817
822
84
100110000100
830
831
829
832
85
100110000010
840
842
839
843
86
100110001011
850
851
847
852
87
100110001101
860
860
857
863
88
100110010000
870
871
867
873
89
100110010001
880
881
879
882
90
100110010101
890
892
889
894
91
100110010111
900
903
898
903
92
100110011001
910
912
910
912
93
100110011100
920
923
920
923
94
100110011110
930
932
929
934
95
100110100011
940
940
938
942
96
100110100101
950
952
950
952
97
100110100111
960
961
958
961
98
100110101000
970
972
970
972
99
100110101010
980
981
979
982
100
100110101110
990
992
989
992
101
100110110000
1000
1001
998
1001
102
100110110111
1010
1012
1008
1012
103
100110111010
1020
1022
1018
1023
104
100110111110
1030
1031
1029
1032
98
105
100111000000
1040
1041
1038
1040
106
100111000011
1050
1052
1048
1052
107
100111000100
1060
1062
1056
1063
108
100111000111
1070
1071
1068
1072
109
100111001001
1080
1082
1078
1081
110
100111001010
1090
1093
1089
1090
111
100111001110
1100
1101
1099
1101
112
100111010010
1110
1111
1108
1110
113
100111010101
1120
1120
1119
1122
114
100111011000
1130
1132
1130
1132
115
100111011011
1140
1141
1139
1142
116
100111011101
1150
1152
1148
1152
117
100111011111
1160
1162
1158
1160
118
100111100011
1170
1171
1167
1172
119
100111100101
1180
1182
1179
1183
120
100111100111
1190
1193
1189
1193
121
100111101001
1200
1201
1198
1202
122
100111101111
1210
1211
1210
1211
123
100111110001
1220
1223
1220
1221
124
100111110100
1230
1232
1229
1230
125
100111110111
1240
1242
1238
1242
126
100111111001
1250
1253
1249
1253
127
100111111101
1260
1261
1260
1262
99
128
101000000000
1270
1272
1268
1272
129
101000000011
1280
1282
1278
1283
130
101000000101
1290
1291
1287
1292
131
101000000111
1300
1301
1299
1302
132
101000001001
1310
1311
1308
1311
133
101000001011
1320
1322
1320
1323
134
101000001101
1330
1332
1329
1332
135
101000001111
1340
1342
1337
1343
136
101000010010
1350
1352
1349
1352
137
101000010110
1360
1361
1357
1362
138
101000010111
1370
1372
1368
1373
139
101000011000
1380
1382
1379
1382
140
101000011110
1390
1393
1390
1392
141
101000100000
1400
1401
1397
1403
142
101000101001
1410
1411
1409
1410
143
101000101011
1420
1423
1420
1422
144
101000101100
1430
1432
1428
1432
145
101000110000
1440
1440
1437
1442
146
101000110011
1450
1451
1448
1452
147
101000110101
1460
1460
1460
1462
148
101000110111
1470
1471
1470
1471
149
101000111001
1480
1480
1479
1482
150
101000111100
1490
1490
1489
1492
100
151
101001000001
1500
1501
1498
1502
152
101001000011
1510
1512
1509
1512
153
101001000101
1520
1521
1519
1522
154
101001001010
1530
1530
1530
1531
155
101001001100
1540
1542
1539
1543
156
101001001111
1550
1550
1548
1551
157
101001010010
1560
1562
1558
1563
158
101001010110
1570
1572
1569
1571
159
101001011110
1580
1582
1578
1582
160
101001100010
1590
1591
1587
1592
161
101001100100
1600
1600
1598
1602
162
101001100110
1610
1611
1608
1613
163
101001101000
1620
1621
1619
1621
164
101001101110
1630
1632
1628
1631
165
101001101111
1640
1640
1639
1640
166
101001101111
1650
1651
1650
1652
167
101001111001
1660
1662
1660
1662
168
101001111011
1670
1672
1667
1671
169
101001111101
1680
1682
1678
1683
170
101010000001
1690
1691
1688
1692
171
101010000011
1700
1701
1698
1702
172
101010000110
1710
1711
1709
1713
173
101010001100
1720
1722
1717
1723
101
174
101010001111
1730
1732
1728
1730
175
101010010001
1740
1742
1739
1742
176
101010010101
1750
1751
1749
1751
177
101010011000
1760
1761
1758
1762
178
101010011101
1770
1771
1767
1771
179
101010100000
1780
1782
1779
1783
180
101010100100
1790
1790
1788
1792
181
101010101010
1800
1801
1799
1802
182
101010101101
1810
1810
1809
1811
183
101010110000
1820
1821
1818
1820
184
101010110100
1830
1830
1830
1832
185
101010111000
1840
1841
1840
1842
186
101010111110
1850
1852
1850
1852
187
101011000000
1860
1860
1859
1861
188
101011000110
1870
1871
1867
1872
189
101011001011
1880
1881
1878
1880
190
101011001111
1890
1892
1889
1892
191
101011001101
1900
1901
1897
1902
192
101011010000
1910
1910
1909
1911
193
101011010110
1920
1921
1919
1922
194
101011011000
1930
1932
1928
1933
195
101011100001
1940
1940
1940
1941
196
101011100011
1950
1951
1946
1952
102
197
101011100101
1960
1960
1957
1962
198
101011101001
1970
1970
1968
1971
199
101011110001
1980
1982
1978
1980
200
101011110100
1990
1991
1988
1992
201
101011111111
2000
2001
1997
2003
202
101100000000
2010
2012
2008
2013
203
101100000011
2020
2021
2020
2022
204
101100000101
2030
2032
2029
2032
205
101100001010
2040
2042
2038
2043
206
101100001111
2050
2051
2048
2052
207
101100010011
2060
2062
2057
2060
208
101100011000
2070
2071
2068
2071
209
101100011010
2080
2082
2079
2082
210
101100100100
2090
2092
2089
2090
211
101100100100
2100
2101
2099
2101
212
101100100110
2110
2111
2108
2111
213
101100101101
2120
2121
2118
2122
214
101100111001
2130
2132
2129
2132
215
101100111000
2140
2140
2138
2142
216
101101000000
2150
2151
2149
2150
217
101101000101
2160
2161
2158
2162
218
101101001000
2170
2172
2167
2171
219
101101001110
2180
2182
2178
2183
103
220
101101010101
2190
2191
2189
2191
221
101101011100
2200
2201
2197
2202
222
101101011110
2210
2212
2209
2213
223
101101100010
2220
2221
2219
2221
224
101101101101
2230
2232
2228
2230
225
101101110100
2240
2242
2240
2241
226
101101110110
2250
2251
2249
2250
227
101101111001
2260
2261
2258
2262
228
101110000011
2270
2272
2267
2271
229
101110000101
2280
2281
2279
2283
230
101110001111
2290
2291
2287
2292
231
101110010000
2300
2302
2299
2302
232
101110010110
2310
2312
2309
2313
233
101110011011
2320
2321
2318
2322
234
101110100011
2330
2331
2329
2330
235
101110101110
2340
2340
2338
2341
236
101110110000
2350
2350
2349
2351
237
101110111110
2360
2361
2358
2362
238
101110111111
2370
2371
2368
2372
239
101111000111
2380
2382
2378
2380
240
101111001111
2390
2390
2388
2392
241
101111010000
2400
2402
2399
2401
242
101111011011
2410
2411
2409
2412
104
243
101111100001
2420
2421
2417
2422
244
101111100111
2430
2432
2428
2431
245
101111101011
2440
2442
2439
2441
246
101111111101
2450
2451
2450
2453
247
101111111001
2460
2462
2457
2460
248
110000000100
2470
2471
2468
2471
249
110000000111
2480
2480
2479
2481
250
110000010010
2490
2490
2488
2491
251
110000011110
2500
2502
2499
2501
252
110000100001
2510
2510
2510
2510
253
110000101101
2520
2521
2520
2523
254
110000110010
2530
2530
2529
2532
255
110000111001
2540
2540
2538
2541
256
110001000001
2550
2551
2547
2553
257
110001000101
2560
2560
2559
2562
258
110001001111
2570
2570
2569
2571
259
110001011101
2580
2581
2577
2582
260
110001100100
2590
2591
2589
2590
261
110001101001
2600
2601
2597
2600
262
110001110001
2610
2610
2609
2612
263
110001111100
2620
2621
2619
2623
264
110001111111
2630
2631
2627
2630
265
110010001101
2640
2642
2637
2642
105
266
110010011011
2650
2651
2645
2652
267
110010011101
2660
2663
2656
2661
268
110010100101
2670
2671
2666
2672
269
110010111001
2680
2682
2678
2681
270
110010111100
2690
2692
2689
2691
271
110011001000
2700
2702
2700
2701
272
110011010011
2710
2711
2707
2712
273
110011100010
2720
2721
2720
2721
274
110011100100
2730
2732
2729
2732
275
110011110011
2740
2740
2740
2741
276
110011111010
2750
2751
2748
2750
277
110100000110
2760
2762
2759
2762
278
110100010100
2770
2771
2767
2772
279
110100011111
2780
2782
2778
2783
280
110100100111
2790
2790
2789
2792
281
110100110001
2800
2802
2799
2803
282
110100111101
2810
2810
2806
2810
283
110101001100
2820
2820
2818
2822
284
110101010111
2830
2831
2825
2832
285
110101100011
2840
2841
2840
2840
286
110101101110
2850
2852
2848
2851
287
110101111001
2860
2860
2859
2862
288
110110001000
2870
2872
2868
2871
106
289
110110011011
2880
2882
2878
2881
290
110110100101
2890
2891
2887
2892
291
110110110101
2900
2901
2899
2902
292
110111000100
2910
2910
2909
2911
293
110111001110
2920
2920
2919
2922
294
110111100011
2930
2932
2928
2931
295
110111101011
2940
2940
2940
2943
296
111000000011
2950
2951
2947
2952
297
111000000101
2960
2962
2959
2961
298
111000010111
2970
2971
2965
2973
299
111000101110
2980
2980
2979
2982
300
111000111001
2990
2991
2988
2992
301
111001001100
3000
3001
2999
3001
302
111001011001
3010
3010
3009
3012
303
111001101101
3020
3020
3017
3022
304
111010000001
3030
3031
3028
3031
305
111010010100
3040
3042
3039
3041
306
111010100001
3050
3051
3046
3052
307
111010110101
3060
3060
3057
3062
308
111011001011
3070
3071
3068
3071
309
111011100011
3080
3080
3079
3082
310
111011110111
3090
3092
3089
3091
311
111100010000
3100
3101
3008
3102
107
312
111100011011
3110
3111
3107
3113
313
111100110110
3120
3121
3118
3122
314
111101001101
3130
3131
3127
3131
315
111101011101
3140
3140
3135
3140
316
111101111011
3150
3150
3146
3152
317
11110001100
3160
3161
3158
3161
318
111110101001
3170
3172
3167
3172
319
111110111111
3180
3182
3178
3181
320
111111010110
3190
3191
3188
3193
321
111111111100
3200
3201
3197
3200
322
000000010100
3210
3210
3209
3211
323
000000101001
3220
3221
3218
3222
324
000001001000
3230
3231
3230
3232
325
000001011111
3240
3240
3237
3241
326
000010001000
3250
3251
3248
3253
327
000010011101
3260
3262
3256
3261
328
000011000001
3270
3271
3269
3273
329
000011100010
3280
3280
3278
3281
330
000011111100
3290
3292
3289
3290
331
000100011110
3300
3301
3298
3302
332
000101000010
3310
3311
3307
3310
333
000101110000
3320
3322
3316
3320
334
000110001110
3330
3332
3329
3331
108
335
000110110000
3340
3341
3337
3342
336
000111011011
3350
3350
3345
3354
337
001000000000
3360
3361
3358
3361
338
001000101110
3370
3370
3370
3372
339
001001011001
3380
3381
3379
3384
340
001010001011
3390
3391
3390
3391
341
001010110010
3400
3402
3400
3402
342
001011101010
3410
3410
3409
3412
343
001100100000
3420
3421
3418
3422
344
001101001011
3430
3431
3428
3431
345
001110000100
3440
3442
3437
3442
346
001110110111
3450
3452
3449
3451
347
001111110001
3460
3461
3458
3462
348
010000101111
3470
3470
3469
3472
349
010001100011
3480
3482
3479
3481
350
010010100011
3490
3491
3487
3492
351
010011100011
3500
3501
3499
3502
352
010100111001
3510
3511
3508
3512
353
010101110100
3520
3520
3518
3522
354
010111000010
3530
3532
3527
3532
355
010111111110
3540
3541
3539
3540
356
011001011100
3550
3552
3550
3551
357
011010110011
3560
3561
3558
3562
109
358
011100010111
3570
3570
3570
3572
359
011101110101
3580
3581
3580
3583
360
011111111111
3590
3591
3590
3593
4.5 Data hasil percobaan dengan menggunakan Osiloskop Digital.
Dengan menggunakan nilai Kp, Ki, Kd dan Konstanta tetap yang didapat dari
hasil percobaan sebelumnya, selanjutnya adalah melihat grafik respon dari sistem pada
setiap motor DC. Setiap respon pada motor DC grafiknya direkam dengan menggunakan
osiloskop digital yang data analognya diambil dari tegangan umpan balik pada
potensiometer disetiap motor DC.
Gambar 4.1 Respon feedback motor DC 1 dengan beban
110
Gambar 4.2 Respon feedback motor DC 2 dengan beban
Gambar 4.3 Respon feedback motor DC 3 dengan beban
111
4.6 Evaluasi Sistem
Setelah melakukan beberapa percobaan, maka dapat dihasilkan sebuah evaluasi
dari sistem berdasarkan data-data hasil percobaan yang diperoleh. Evaluasi yang
dihasilkan adalah :
•
Percobaan dilakukan dengan time sampling sebesar 4.85376ms, karena bila time
sampling lebih dipercepat lagi menyebabkan transistor penguat arus menjadi
sangat panas dan dapat meyebabkan kerusakan pada transistor.
•
Data hasil percobaan untuk KP, percobaan nomor 10 mendapat rata-rata respon
yang paling baik diantara data lainnya dengan nilai 2041. Data hasil percobaan
dengan nilai KP = 2041 akan mendapatkan respon yang lebih baik ketika nilai
KD = 1025 dengan konstanta tetapan bernilai 16. Dari nilai KP, KD, dan
konstanta tetapan yang didapatkan diperoleh nilai Ki yang baik yaitu bernilai 7.
•
Dari penelitian menunjukkan ketika nilai KP terlalu kecil maka error semakin
besar dan jika KP terlalu besar maka error juga semakin besar tetapi responnya
cepat.
•
Pada saat nilai KD terlalu kecil maka kemampuan meredam overshoot menjadi
kecil dan jika nilai KD terlalu besar maka respon menjadi tidak terkendali.
•
Jika nilai Ki terlalu kecil maka respon dari sistem tidak dapat menghilangkan
error untuk menuju ke set point dan jika nilai Ki terlalu besar maka respon dari
sistem menjadi berosilasi.