Perancangan Sistem Kontrol Kecepatan Motor BLDC pada Sepeda Listrik Menggunakan Kontroler PID

Roberts, Kenny Aldebaran and Dr. Ir. Erni Yudaningtyas, M.T. and Dr. Raden Arief Setyawan, ST., M.T. (2023) Perancangan Sistem Kontrol Kecepatan Motor BLDC pada Sepeda Listrik Menggunakan Kontroler PID. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Transportasi bertenaga listrik mulai banyak digunakan, dengan sepeda listrik sebagai salah satu jenis transportasi pribadi yang menggunakan motor listrik, biasanya berupa motor BLDC (Brushless Direct Current). Motor jenis ini biasanya menggunakan sinyal PWM untuk menjalankan proses komutasi motor BLDC melalui inverter. Tujuan penelitian adalah untuk mendesain dan menguji performa sistem kontrol PID dibandingkan dengan kontrol PWM secara langsung, kontrol P, dan PI saja. Perancangan sistem kontrol PID untuk motor BLDC dapat dilakukan menggunakan metode Ziegler-Nichols untuk menentukan parameter awal tuning, yang kemudian dapat diperhalus kontrolnya dengan mengubah-ubah parameter P, I, dan D sesuai kebutuhan. Pada penelitian ini, karakteristik respon sistem yang ditargetkan adalah rise time <14 s, overshoot <15 rpm, error steady-state <3 rpm, dan settling time <1 s. Sistem PID yang telah dilakukan tuning memenuhi semua target karakteristik respon selain settling time, dengan rise time 11.96 s, overshoot 6.4 rpm, error steady-state 2.71 rpm, dan settling time 1.17 s. Dibandingkan dengan kontrol duty cycle, kontrol PID lebih baik pada rise time (11.96 s dibandingkan N/A), overshoot (7.02 rpm dibandingkan -9.86 rpm) , error steady-state (2.71 rpm dibandingkan -10.88 rpm), sedangkan kontrol duty cycle lebih baik pada settling time (0.76 s dibandingkan 1.19 s). Dibandingkan dengan kontrol P dan PI, kontrol PID lebih baik pada rise time (11.96 s dibandingkan N/A pada P dan 12.86 s pada PI ), overshoot (7.02 rpm dibandingkan -11.34 rpm pada P dan 9.73 rpm pada PI) , error steady-state (2.71 rpm dibandingkan -12.41 rpm pada P dan 3.94 rpm pada PI), dan berada di antara kontroler P dan PI pada settling time (1.19 s dibandingkan dengan 0.84 s pada P dan 1.78 pada PI).

English Abstract

Electric-powered transportation is starting to be widely used, with electric bicycles as a type of personal transportation that uses electric motorbikes, usually in the form of BLDC (Brushless Direct Current) motorbikes. This type of motor usually uses a PWM signal to run the BLDC motor commutation process through an inverter. The aim of this research is to design and test the performance of a PID control system compared to direct PWM control, P control, and PI only. The design of a PID control system for BLDC motors can be carried out using the Ziegler-Nichols method to determine the initial tuning parameters, which can then be refined by changing the P, I, and D parameters as needed. In this study, the response characteristics of the targeted system are rise time <14 s, overshoot <15 rpm, steady-state error <3 rpm, and settling time <1 s. The PID system that has been tuned meets all target response characteristics besides settling time, with a rise time of 11.96 s, overshoot of 6.4 rpm, steady-state error of 2.71 rpm, and settling time of 1.17 s. Compared to duty cycle control, PID control is better in rise time (11.96 s compared to N/A), overshoot (7.02 rpm compared to -9.86 rpm), steady-state error (2.71 rpm compared to -10.88 rpm), while duty cycle control has lower settling time (0.76 s compared to 1.19 s). Compared to the P and PI controls, PID control is better at rise time (11.96 s compared to N/A at P and 12.86 s at PI ), overshoot (7.02 rpm compared to -11.34 rpm at P and 9.73 rpm at PI) , error steady- state (2.71 rpm versus -12.41 rpm on P and 3.94 rpm on PI), and is in between the P and PI controllers at settling time (1.19 s compared to 0.84 s on P and 1.78 on PI).

Item Type: Thesis (Sarjana)
Identification Number: 0523070264
Uncontrolled Keywords: BLDC, PID, PWM, RPM
Subjects: 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.3 Electrical, magnetic, optical, communications, computer engineering; electronics, lighting > 621.38 Electronics, communications engineering > 621.381 Electronics
Divisions: Fakultas Teknik > Teknik Elektro
Depositing User: Endang Susworini
Date Deposited: 02 Oct 2023 01:10
Last Modified: 02 Oct 2023 01:10
URI: http://repository.ub.ac.id/id/eprint/203405
[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO] Text (DALAM MASA EMBARGO)
Kenny A. Roberts.pdf
Restricted to Registered users only until 31 December 2025.

Download (4MB)

Actions (login required)

View Item View Item