Dengan semakin pesatnya perkembangan teknologi pada saat ini, berbagai macam teknologi banyak bermunculan. Mulai dari teknologi yang baru ditemukan, hingga teknologi yang merupakan perkembangan dari teknologi sebelumnya. Salah satu hasil dari perkembangan teknologi adalah motor. Ada beberapa jenis motor pada dunia industri pada saat ini seperti motor DC konvensional, motor induksi, motor brushless DC, dan masih banyak lagi. Motor DC banyak digunakan sebelum motor AC dikenal yaitu untuk menghasilkan tenaga mekanik pada mesin-mesin industri di pabrik, dan lain sebagainya. Dalam dunia industri, motor sering disebut sebagai kuda kerjanya industri karena diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total industri.
Tujuan dari penelitian ini adalah merancang dan mengatur kecepatan motor DC pada Trainer Digiac 1750 menggunakan kontroler Linear Quadratic Regulator (LQR) agar kecepatan motor dapat stabil dan dapat mengikuti setpoint seperti yang diinginkan. LQR merupakan salah satu pengendali yang memiliki kesederhanaan dan kemudahan karena hanya memerlukan nilai Q dan R yang akan menghasilkan parameter K (gain feedback) dan L (setpoint tracking). Maka penelitian ini menggunakan pengendali LQR yang akan digunakan pada plant motor DC.
Software yang digunakan dalam penelitian ini adalah LabView 2014 yang digunakan untuk perancangan kontroler LQR, pengujian kontroler LQR tanpa beban ataupun dengan beban, serta monitoring dalam bentuk grafik.
Hasil dari penelitian yang telah dilakukan kerja sistem saat tanpa pengendali (open-loop) memiliki nilai output tachogenerator yang tidak sesuai dengan nilai setpoint. Saat sistem diberikan pengendali LQR dengan nilai Q yang bervariasi, sistem dapat menghasilkan output tachogenerator yang sama dengan nilai setpoint yang diinginkan. Nilai Q = 10 memiliki hasil yang lebih baik dari seluruh pengendali yang dilakukan dalam nilai td, tr, ts, dan Ess untuk pengujian setpoint tetap dan setpoint berubah. Masing-masing nilai dari parameter respon pada pengendalian LQR dengan nilai Q = 10 memiliki nilai waktu tunda (td) sebesar 0,153 detik, nilai waktu naik (tr=5%-95%) sebesar 0,653 detik, nilai waktu naik (tr=10%-90%) sebesar 0,487 detik, nilai waktu tunak (ts=5%) sebesar 0,666 detik, nilai waktu tunak (ts=2%) sebesar 0,888 detik, nilai waktu tunak (ts=0,5%) sebesar 1,11 detik dan nilai error steady state sebesar 0,36%. Untuk pengujian dengan beban, Nilai Q = 90 memiliki hasil yang lebih baik dari nilai Q = 100 yang dilakukan dalam nilai error steady state. Nilai error steady state saat nilai Q = 90 adalah sebesar 1,52%.
Kata kunci : Motor DC, LQR, LabView 2014, State-Space, Trainer.
With the rapid development of technology at this time, many kinds of technologies have emerged. Starting from the newly discovered technology, to technology which is a development of previous technology. One result of the development of technology is the motorbike. There are several types of motors in the industrial world today such as conventional DC motors, induction motors, DC brushless motors, and many more. DC motors are widely used before AC motors are known to produce mechanical power in industrial machinery in factories, and so on. In the industrial world, motorcycles are often referred to as horses used by industry because it is estimated that motors use around 70% of the total industrial electrical load.
The Digiac 1750 trainer uses a Linear Quadratic Regulator (LQR) controller to stabilize the motor speed and can be accessed with the setpoint as desired. LQR is one of the controllers that has simplicity and ease because it only gets Q and R values which will produce K (get feedback) and L (setpoint tracking) parameters. So this study uses LQR controllers to be used on DC motor plants.
The software used in this research is LabView 2014 which is used for designing LQR controllers, testing LQR controllers without load or load, and monitoring in graphical form.
The results of the research that has been carried out by the work system when without a controller (open loop) has an output value of tachogenerator that does not match the setpoint value. When the system is given an LQR controller with varying Q values, the system can produce an output tachogenerator that is the same as the desired setpoint value. The value Q = 10 has a better result than all the controls performed in the values td, tr, ts, and Ess for the fixed setpoint test and the setpoint changes. Each value of the response parameter on the LQR controller with a value of Q = 10 has a delay time value (td) of 0.153 seconds, the time value rises (tr = 5%-95%) of 0.653 seconds, the time value rises (tr = 10%-90%) of 0.487 seconds, steady time value (ts = 5%) of 0.666 seconds, steady time value (ts = 2%) of 0.888 seconds, steady time value (ts = 0.5%) of 1.11 seconds and the steady state error value is 0.36%. For testing with loads, Value Q = 90 has a result that is better than the value of Q = 100 carried out in the value of a fixed condition. The value of steady state error when the value of Q = 90 is 1.52%.
Keywords : DC Motor, LQR, LabView 2014, State-Space, Trainer.