Dokumen B Project Mandiri Ball on Beam with Stand Alone PID Controller

  • Published on
    26-Jan-2017

  • View
    15

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

  • 1

    KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

    POLITEKNIK NEGERI BANDUNG Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga, Bandung 40012, Kotak Pos 1234, Telepon (022) 2013789, Fax. (022)

    2013889 Homepage :www.polban.ac.id Email : polban@polban.ac.id

    Dokumentasi Tugas Akhir Mata Kuliah

    Lembar Sampul Dokumen

    Judul Dokumen Dokumen B100: Sistem Keseimbangan Bola di Atas Papan

    Jenis Dokumen B100

    Nomor Dokumen B100 01

    Nomor Revisi 01

    Nama File SKT4C_B100_Luqman Al Labib_Proyek Mandiri.docx

    Tanggal

    Penerbitan 27 November 2016

    Unit Penerbit Luqman Al Labib

    Jumlah Halaman 1

    Data Pengusul

    Pengusul Nama

    Jabatan

    Mahasiswa D IV

    Teknik Elektronika

    Luqman Al Labib 131354017

    Tanggal

    27 - 11 -

    2016 Tanda

    Tangan

    Lembaga Politeknik Negeri Bandung

    Alamat Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234,

    Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889

    Telepon : 022-2013789 Faks : 022-

    2013889

    Email : polban@polban.ac.id

    mailto:polban@polban.ac.id

  • 2

    DAFTAR ISI

    DAFTAR ISI ........................................................................................................................ 2

    CATATAN SEJARAH PERBAIKAN DOKUMEN ........................................................ 3

    PROPOSAL TUGAS AKHIR MATA KULIAH ............................................................. 4

    1 PENGANTAR ............................................................................................................. 4

    1.1 RINGKASAN ISI DOKUMEN ..................................................................................... 4 1.2 TUJUAN PENULISAN DAN APLIKASI/KEGUNAAN DOKUMEN .................................. 4

    2 PENGEMBANGAN PROPOSAL ............................................................................. 4

    2.1 LATAR BELAKANG, TUJUAN, DAN ALAT ................................................................ 4

    2.1.1 Latar Belakang .................................................................................................. 4 2.1.2 Tujuan ............................................................................................................... 5 2.1.3 Alat .................................................................................................................... 5

    2.2 RANCANGAN SISTEM ALAT .................................................................................... 6 2.2.1 Mekanisme Alat ................................................................................................. 6

    2.2.2 Diagram Sistem Kendali ................................................................................... 6 2.3 RANCANGAN ANGGARAN ...................................................................................... 7

    2.3.1 Estimasi biaya ................................................................................................... 7 2.3.2 Perencanaan Kegiatan ...................................................................................... 7

    3 PENUTUP .................................................................................................................... 8

  • 3

    CATATAN SEJARAH PERBAIKAN DOKUMEN

    VERSI, TGL PERBAIKAN

  • 4

    PROPOSAL TUGAS AKHIR MATA KULIAH

    1 PENGANTAR

    1.1 Ringkasan Isi Dokumen

    Dokumen B100 yang dibuat berisi tentang gagasan atau ide tentang tugas akhir mata kuliah

    Sistem Kendali Terdistribusi. Dokumen B100 berisi tentang rancangan sistem yang akan

    dibuat. Dokumen B100 ini juga berisi tentang estimasi biaya dan jadwal pengerjaan.

    1.2 Tujuan Penulisan dan Aplikasi/Kegunaan Dokumen

    Pembuatan dokumen B100 ditujukan sebagai salah satu bagian dari rangkaian dokumentasi

    dalam pengembangan proyek. Dokumen B100 berisi penjelasan mengenai latar belakang

    proyek ini dibuat. Dokumen B100 ini juga diharapkan dapat memberikan pemahaman

    mengenai alat yang akan dibuat dan dikembangkan.

    2 PENGEMBANGAN PROPOSAL

    2.1 Latar Belakang, Tujuan, dan Alat

    2.1.1 Latar Belakang

    Keseimbangan merupakan salah satu aspek tujuan dari sistem kendali. Menjaga

    keseimbangan suatu obyek terhadap obyek lainnya seringkali menjadi salah satu acuan

    untuk menerapkan sistem kendali pada aspek keseimbangan. Sistem kendali keseimbangan

    bola di atas papan dapat dijadikan salah satu media sederhana dalam mempelajari sistem

    kendali.

    Mikrokontroler Arduino saat ini menjadi salah satu development board yang

    banyak digunakan untuk mendukung pembelajaran dan pengembangat alat-alat sederhana.

    Termasuk dalam salah satu mata kuliah di program studi D4 Teknik Elektronika, Sistem

    Kendali Terdistribusi. Arduino digunakan sebagai salah satu controller dalam

    mengaplikasikan sistem kendali digital dengan metode PID.

  • 5

    Pembuatan sistem keseimbangan bola di atas papan dapat dijadikan salah satu

    aplikasi dari penerapan sistem kendali digital PID dengan memanfaatkan Arduino sebagai

    controller dari sistem. Sistem yang akan dibuat berupa mekanisme sebuah papan yang

    kemiringannya dapat dikendalikan melalui putaran motor servo, dimana putaran motor

    akan disesuaikan dengan input dari sensor ultrasonik yang membaca posisi sebuah bola

    diatas papan. Parameter PID akan ditentukan untuk mendapatkan respon sebaik mungkin

    untuk menjaga bola pada jarak yang telah ditentukan dari sensor.

    2.1.2 Tujuan

    Tujuan yang diharapkan dari pembuatan alat ini ini:

    1. Dapat mengaplikasikan pendekatan sistem kendali digital PID pada suatu alat

    sederhana.

    2. Dapat mempelajari pendekatan dan parameter-paramater kendali dari alat yang

    dibuat.

    2.1.3 Alat

    Alat yang dibuat merupakan sebuah mekanisme papan yang dapat diatur kemiringinnya

    (satu sudut) dengan putaran sebuah motor servo. Kemiringan akan menjaga sebuah bola

    agar tetap berada pada titik diatas papan yang ditentukan. Posisi bola diatas papan akan

    dibaca oleh sensor ultrasonik. Jarak yang terbaca di sensor ultrasonik akan dijadikan

    parameter yang akan menentukan pergerakan dari motor servo yang mengatur kemiringan

    dari papan.

  • 6

    2.2 Rancangan Sistem Alat

    2.2.1 Mekanisme Alat

    Plant System merupakan mekanisme 3 buah papan yang disambungkan dengan 2 sudut

    bebas, 1 sudut terkendali motor servo, dan satu titik tepat yang akan menjadi titik dari

    peletakkan sensor ultrasonik yang akan membaca posisi dari sebuah bola di atas papan

    utama.

    Gambar 2.1 Rancangan Mekanis Alat

    2.2.2 Diagram Sistem Kendali

    Sistem kendali yang dibuat diawali dengan menentukan set point berupa jarak bola terhadap

    sensor di atas papan utama, nilai tersebut akan menjadi acuan yang ditentukan pada

    controller. Controller akan mengendalikan putaran motor servo berdasarkan keluaran dari

    Arduino Uno. Motor akan berputar dan menentukan kemiringan dari papan utama.

    Pergerakan bola di atas papan utama akan dibaca oleh sensor ultrasonik yang akan membaca

    nilai error atau ketidaksesuaian dengan set point. Nilai error akan diolah dengan program

    kendali PID yang dibuat pada Arduino Uno sebagai controller. Yang akan menentukan

    perputaran dari motor.

  • 7

    Gambar 2.2 Rancangan Sistem Kendali Alat

    2.3 Rancangan Anggaran

    2.3.1 Estimasi biaya

    Total estimasi biaya yang dibutuhkan untuk proyek ini adalah Rp. 150.000.00,-

    Estimasi biaya dalam tabel:

    No. Jenis Pengeluaran Biaya (Rp)

    1 Arduino Uno -

    2 Sensor Ping Ultrasonik Rp 25,000

    3 Servo Motor Rp 30,000

    4 Power Supply 5 Vdc Rp 30,000

    5 Papan Mekanis Rp 35,000

    6 Bola Tenis Meja Rp 5,000

    7 Lain-lain Rp 25,000

    Jumlah (Rp) Rp 150,000

    Tabel 2.1 Estimasi Biaya untuk Proyek

    2.3.2 Perencanaan Kegiatan

    Proyek ini akan memanfaatkan waktu satu bulan selama bulan desember 2016.

    Jadwal perkiraan untuk pengerjaan ada pada tabel di bawah.

  • 8

    Tabel 2.2 Perencanaan Kegiatan

    3 Penutup

    Demikian dokumen B100 ini dibuat untuk selanjutnya dapat dijadikan acuan untuk

    pengembangan-pengembangan bagi tahapan dan dokumentasi berikutnya.

    No. Jenis Kegiatan Minggu

    1 2 3 4 5

    1 Perancangan Desain Mekanik

    2 Pembelian Bahan dan Komponen

    3 Perancangan Program

    3 Perakitan Alat dan Uji Coba Sistem

    4 Penyesuaian program dan Tuning

    5 Analisi kekurangan alat

    5 Penyempurnaan Alat

  • 9

    KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

    POLITEKNIK NEGERI BANDUNG Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga, Bandung 40012, Kotak Pos 1234, Telepon (022) 2013789, Fax. (022)

    2013889 Homepage :www.polban.ac.id Email : polban@polban.ac.id

    Dokumentasi Tugas Akhir Mata Kuliah

    Lembar Sampul Dokumen

    Judul Dokumen Dokumen B200: Sistem Keseimbangan Bola di Atas Papan

    Jenis Dokumen B200

    Nomor Dokumen B200 01

    Nomor Revisi 01

    Nama File SKT4C_B200_Luqman Al Labib_Proyek Mandiri.docx

    Tanggal

    Penerbitan 27 November 2016

    Unit Penerbit Luqman Al Labib

    Jumlah Halaman 1

    Data Pengusul

    Pengusul Nama

    Jabatan

    Mahasiswa D IV

    Teknik Elektronika

    Luqman Al Labib 131354017

    Tanggal

    27 - 11 -

    2016 Tanda

    Tangan

    Lembaga Politeknik Negeri Bandung

    Alamat Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234