Penggunaan mesin listrik sebagai penggerak pada otomasi industri, peralatan rumah tangga, peralatan transportasi, peralatan medis dan lain sebagainya saat ini sangat mendominasi, karena simpel dan praktis. Beberapa jenis mesin yang ada antara lain mesin induksi, mesin DC, dan mesin arus searah tanpa sikat (MASTS) atau dikenal dengan Brushless DC Machine (BLDCM).
MASTS ini mengalami kemajuan pesat, karena ia memiliki kelebihan dibanding mesin induksi dan mesin DC, seperti efisiensi lebih tinggi 13 persen daripada mesin induksi, dimensi lebih kecil 40 persen daripada mesin DC.
“Tidak adanya sikat, maka perawatan menjadi ringan, hampir tidak ada noise dan bisa dioperasikan di lingkungan yang berbahaya seperti mudah terbakar,” papar Hidayat pada ujian terbuka program doktor Bidang Ilmu Teknik Elektro di KPTU Fakultas Teknik UGM, Selasa (12/8).
Dosen Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Bung Hatta Padang tersebut mempertahankan disertasinya berjudul “Pengembangan Hybrid PID-ANFIS (Proportional Integral Derivative-Adaptive Neuro Fuzzy Inference Systems) sebagai Pengendali Kecepatan Mesin Arus Searah Tanpa Sikat (MASTS)”.
Hidayat menjelaskan penelitian yang dilakukannya ini bertujuan untuk menemukan pengendali kecepatan MASTS yang efektif melalui pengembangan pengendali hybrid, yaitu memadukan metode pengendali PID konvensional dan ANFIS. Metode pengendali PID bekerja berdasarkan analitik, sedangkan pengendali ANFIS bekerja berdasarkan heuristik.
“Prinsip metode hybrid yaitu memanfaatkan kelebihan dan mereduksi kelemahan yang dimiliki oleh masing-masing metode, sehingga dapat menghasilkan pengendali yang efektif dan handal,”ujarnya.
Langkah-langkah yang dilakukan oleh Hidayat yaitu melalui simulasi dan implementasi metode kendali hybrid PID-ANFIS dengan membuat prototype berbasis komponen mikrokontroler ARM Cortex-M3. Menurutnya komponen ini memiliki kapasitas dan kemampuan komputasi cukup untuk menyelesaikan algoritma kendali cerdas, pemograman relatif mudah, harga murah dan mudah didapatkan di pasaran.
Sistem kendali kecepatan MASTS terdiri dari perangkat keras dan perangkat lunak. Perangkat keras ini antara lain MASTS terkopel dengan generator DC, driver MASTS, modul ARM Cortex 32 bit, sumber AC dan penyearah, sensor, pengkondisi sinyal dan PC.
Hasil penelitian yang dilakukan Hidayat menunjukkan pengujian tanpa beban dan berbeban untuk beberapa setting kecepatan (1000 rpm, 1200 rpm). Hasil yang diperoleh adalah pengendali hybrid PID-ANFIS dapat meningkatkan performa respon sehingga diperoleh perbaikan persentase pemakaian energi kendali 15,11 persen-17,36 persen dan ISE 11,69 persen-15,29 persen.
“Pengendali hybrid PID-ANFIS baik digunakan sebagai pengendali kecepatan MASTS dengan spektrum setting kecepatan yang luas,” pungkas Hidayat yang lulus dengan predikat sangat memuaskan itu. (Humas UGM/Satria)