PENGATURAN KECEPATAN MOTOR DC SECARA REAL TIME MENGGUNAKAN TEKNIK KONTROL OPTIMAL LINEAR QUADRATIC REGULATOR (LQR)

Abstract

Pada desain sistem kontrol yang baik harus memenuhi persyaratan – persyaratan tertentu yang telah ditetapkan. Persyaratan yang harus dipenuhi sistem kontrol disebut sebagai indeks unjuk kerja (performance index). Indeks ini berkaitan dengan ketelitian, kestabilan dan kecepatan tanggapan sistem. Sistem kontrol dianggap optimal jika harga – harga parameter dipilih sedemikian rupa sehingga indeks unjuk kerja yang dipilih maksimum atau minimum. Sistem kontrol yang dirancang berdasarkan optimasi indeks unjuk kerja disebut sistem kontrol optimal. Pada desain Teknik kontrol optimal Linear Quadratic Regulator (LQR) untuk pengaturan kecepatan motor dc, optimasi indeks unjuk kerja dilakukan dengan mengatur nilai matriks Q, yang nantinya dapat menghasilkan matriks penguat umpan balik K dan matriks tracking L yang optimal untuk indeks unjuk kerja motor dc. Pada implementasi LQR menggunakan komputer pribadi (PC) untuk pengaturan kecepatan putar pada plant motor dc secara real time didapat nilai konstanta waktu sistem (T) yang semakin mengecil dengan pertambahan nilai Q yaitu dari T = 0,36 detik pada nilai Q = 10 –6 menjadi T = 0,24 detik pada nilai Q = 2. Untuk letak kutub kalang tertutup sistem (s) juga mengalami perubahan menjadi semakin negatif dengan pertambahan nilai Q, yaitu dari s = –2,7778 pada nilai Q = 10 –6 menjadi s = – 4,1667 pada nilai Q = 2. Nilai T serta s tidak berubah pada kecepatan yang berbeda, yaitu untuk nilai Q = 0,01 pada perubahan kecepatan dari 700 – 1000 rpm didapat nilai T dan s yang relatif tetap yaitu T = 0,36 detik dan s = – 2,7778. Kata Kunci: Linear Quadratic Regulator (LQR), motor dc, indeks unjuk kerja.