Desain Sistem Anti-Swing pada Miniature Gantry Crane Menggunakan Pengendali PID dan PD Berbasis Matlab

The Design of Anti-Swing System on Miniature Gantry Crane Using PID and PD Controller Matlab-Based

Dalam dunia industri, gantry crane merupakan salah satu jenis crane yang paling banyak ditemui. Gantry crane adalah perangkat sederhana yang membantu pekerjaan manusia dalam memindahkan beban melebihi kemampuan manusia, seperti beban berat dan material berbahaya di pabrik instalasi nuklir, galangan kapal dan pembangunan gedung-gedung tinggi. Karena beban bergantung secara bebas dan terjadi percepatan atau perlambatan gerak, maka terjadi suatu ayunan beban selama proses pemindahan, mirip dengan gerakan pendulum. Untuk mempercepat proses pemindahan beban dan mengurangi risiko kecelakaan, maka ayunan beban crane harus dihilangkan. Metode yang digunakan pada sistem ini adalah dengan. menggunakan kendali PID-PD untuk stabilisasi rancang bangun sistem gantry crane. Pada perancangan pengendali diperoleh nilai konstanta PID dan PD, yaitu Kp sebesar 198.6, Ki sebesar 58.9, Kd sebesar 83.2, Kpswing sebesar 119.4, Kdswing sebesar -30. 10^-2. Berdasarkan hasil pengujian sistem pada setpoint 3 mendapatkan hasil pengujian Error Steady State sebesar 0.033%, Rise Time sebesar 0.0243 detik dan Settling Time sebesar 1.9195 detik untuk respon posisi (x) dan untuk respon ayunan (θ) hasil pengujian  Rise Time sebesar 0.1431 detik dan Settling Time sebesar 1.5655 detik. Sedangkan pada setpoint 5 mendapatkan hasil pengujian Error Steady State sebesar 0.04%, Rise Time sebesar 0.0245 detik dan Settling Time sebesar 1.9194 detik untuk respon posisi (x) dan untuk respon ayunan (θ) hasil pengujian Rise Time sebesar 0.1436 detik dan Settling Time sebesar 1.5666 detik.

Kata kunci: Gantry crane, LabVIEW, Matlab,PD, PID.

In the industrial world, a gantry crane is one of the most common types of crane. Gantry cranes are simple devices that assist humans in moving loads beyond their capacities, such as heavy loads and hazardous materials in shipyards, nuclear power plant installations, and the construction of tall buildings. Since the load depends freely and there is an acceleration of the motion, a load occurs during the load transfer process, similar to a pendulum motion. To speed up the load transfer process and reduce the risk of accidents, crane loads must be removed. The PID-PD control method was used to stabilize the gantry crane system configuration in this system. The PID-PD constants, namely Kp of 198.6, Ki of 58.9, Kd of 83.2, Kpswing of 119.4, Kdswing of -30. 10^-2, were used in the control design. For the position response (x), the error Steady State test results are 0.033 %, the Rise Time is 0.0243s, and the Settling Time is 1.9195s, based on the system test results at setpoint 3. For the swing response (θ), the Rise Time is 0.1431s, and the Settling Time is 1.5655s, based on the system test results at setpoint 3. For the position response (x), the Error Steady State test results are 0.04%, Rise Time is 0.0245s, and Settling Time is 1.9194s for the swing response (θ), the Rise Time is 0.1436s, and Settling Time is 1.5666s.

Keyword: Gantry crane, LabVIEW, Matlab, PD, PID.