APLIKASI KENDALI LOGIKA FUZZY PADA SISTEM TRACKING AKTIF MATAHARI TIPE SINGLE-AXIS PANEL SURYA CATUR HILMAN – 2405100027 DOSEN PEMBIMBING:
IMAM ABADI, ST., MT. DR.IR.AULIA SITI AISYAH, MT,
research project (2009-present) by:
Q-blat research team//catur-PKIN2-imamabadi-auliasa
Latar belakang
Daya listrik panel surya dipengaruhi oleh 2 variabel fisis [intensitas cahaya matahari & temperatur lingkungan].
Intensitas cahaya matahari yang diterima suatu permukaan dipengaruhi oleh sudut datang.
Permasalahan
Bagaimana mengendalikan posisi panel surya agar mampu menerima intensitas cahaya matahari yang maksimum dengan menggunakan Kendali Logika Fuzzy.
Tujuan
Mengendalikan posisi panel surya agar mampu menerima intensitas cahaya matahari yang maksimum dengan menggunakan Kendali Logika Fuzzy.
mulai
Metodologi Penelitian
Studi Literatur
Perancangan Plant: Perhitungan Momen Inersia, Kebutuhan Torsi Aktuator, desain perspektif alat, serta survey pengadaan komponen penyusun Realisasi Plant: Sistem Tracking Aktif Matahari Tipe Single-Axis Panel Surya
Pengujian: ADC, Sensor LDR, sensor tegangan panel surya, sensor quadrature encoder Pengambilan data Awal sebagai referensi perancangan kendali fuzzy TIDAK
data cuaca cerah dan tidak hujan YA
Perancangan & Realisasi Kendali: Logika Fuzzy serta pemrograman ke divais mikrokontroler
Pengujian Alat
performansi memenuhi spesifikasi YA
Analisis data dan Kesimpulan
selesai
TIDAK
Desain perspektif & realisasi alat
Diagram Blok Sistem
I(θ)
LDR TIMUR
V
eror
KENDALI LOGIKA FUZZY
pwm
MOTOR DC
PLANT: SISTEM TRACKING AKTIF MATAHARI TIPE SINGLE-AXIS PANEL SURYA
I(θ)
V LDR BARAT
Set point adalah posisi angular panel surya berdasarkan intensitas matahari yang diterima di sisi timur panel surya. Variabel yang dikendalikan (output) adalah posisi panel surya berdasarkan perbedaan intensitas matahari yang diterima di sisi timur dan barat panel surya. Apabila tegangan keluaran dari LDR Barat tidak sama dengan LDR Timur, maka akan menghasilkan sinyal eror.
Variabel terukur (measurement variable) adalah intensitas matahari di sisi barat panel surya.
Sinyal feedback dari sensor LDR adalah tegangan.
Kendali menggunakan Logika Fuzzy, dengan input eror tegangan dan menghasilkan output sinyal kendali.
Sinyal kendali/sinyal kontrol berupa sinyal PWM (Pulse Width Modulation) untuk mengubah-ubah arah dan kecepatan angular motor. Variabel manipulasi berupa perubahan posisi angular (θ) dari motor DC. Dengan mengubah posisi angular motor DC maka juga berarti mengubah posisi panel surya.
Hasil Pengujian ADC resolusi:10 bit
Hasil Pengujian sensor LDR Timur
Hasil Pengujian sensor LDR Barat
Hasil Pengujian sensor tegangan Panel Surya
Hasil Pengujian sensor quadrature encoder
Skenario KLF.A
mulai
Diagram alir KLF.A
inisialisasi : -posisi awal dari panel surya -PORT A: input sensor LDR, limit switch -PORTB: input sensor quadrature encoder -PORT C: display LCD -PORT D: output motor DC, komunikasi serial yN,yZ,yP = derajat keanggotaan
LDR Timur dan LDR Barat “meng-indera” intensitas matahari menjadi tegangan
eror=tegangan LDR Timur-tegangan LDR Barat
menentukan timer interval untuk RECORD data
mulai RECORD data
membaca nilai eror tegangan dan sudut panel surya
-0.2<eror<0
TIDAK
yN=1
TIDAK
0<eror<0.2
TIDAK
YA
YA
yZ=(eror/0.2)+1 yN=(-1)*(eror/0.2)
yZ=((-1)*(eror/0.2))+1 yP=(eror/0.2)
yP=1
yZ>yN & yZ>0.5
yZ>yP & yZ>0.5
YA
YA
TIDAK
TIDAK
defuz=((yP*155)+(yZ*0))/(yP+yZ)
Motor DC STOP
menyimpan nilai eror tegangan dan sudut panel surya dalam Microsoft Excel
TIDAK
eror > 0.2
YA
defuz=((yN*155)+(yZ*0))/(yN+yZ)
Motor DC CounterClockWise (CCW)
TIDAK
Mengakhiri RECORD data YA
selesai
Motor DC ClockWise (CW)
LOGIKA FUZZY
eror < -0.2
Grafik respon sistem dengan KLF.A GRAFIK RESPON SISTEM DENGAN KLF.A START-UP JAM 7:00 EROR TEGANGAN (VOLT)
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -0.1 0 -0.2
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 WAKTU (DETIK)
EROR TEGANGAN (VOLT)
GRAFIK RESPON SISTEM DENGAN KLF.A START-UP JAM 8:00 0.2 0.1 0 -0.1 0 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240
WAKTU (DETIK)
Grafik respon sistem dengan KLF.A
EROR TEGANGAN (VOLT)
GRAFIK RESPON SISTEM DENGAN KLF.A START-UP JAM 9:00 0.2 0.1 0 -0.1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 WAKTU (DETIK)
EROR TEGANGAN (VOLT)
GRAFIK RESPON SISTEM DENGAN KLF.A START-UP JAM 10:00 0.2 0.1 0 -0.1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 -1 WAKTU (DETIK)
Grafik Perbandingan Daya output PV
14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
TRACKING
WAKTU (JAM)
16:00
15:30
15:00
14:30
14:00
13:30
13:00
12:30
12:00
11:30
11:00
10:30
10:00
9:30
9:00
8:30
8:00
7:30
FIXED
7:00
DAYA LISTRIK PANEL SURYA (WATT)
GRAFIK DAYA LISTRIK PANEL SURYA VS WAKTU (14 JUNI 2010)
