Sistem Pengaturan Injeksi Bahan Bakar Mesin Mitsubishi 4G63 menggunakan Metode Fuzzy Adaptif Agoeng Ramadhan, Joko Susila, Imam Arifin
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya 60111, email :
[email protected],
[email protected],
[email protected] Abstrak –Injeksi bahan bakar adalah sebuah teknologi yang digunakan dalam mesin pembakaran dalam untuk menyemprotkan campuran bahan bakar dan udara ke dalam ruang pembakaran. Sistem injeksi bahan bakar dapat berupa mekanikal,elektronik,atau gabungan dari keduanya. Seiring dengan bergulirnya waktu, sistem injeksi mekanik mulai ditinggalkan dan penggunaan sistem injeksi elektronik semakin marak digunakan. Sistem injeksi elektronik modern menggunakan banyak sensor untuk memonitor kondisi mesin dan sebuah unit kontrol elektronik (Electronic Control Unit) untuk menghitung jumlah bahan bakar yang diperlukan. Penelitian ini bertujuan untuk mengendalikan kecepatan putar mesin Mitsubishi 4G63 pada kondisi stasioner pada nilai referensi yang diinginkan. Berdasarkan hasil simulasi , tampak bahwa respon kecepatan menggunakan kontroler fuzzy mampu untuk mengurangi kesalahan keadaan tunak dengan ratarata RMSE sebesar 6.61. Ketika kontroler fuzzy diadaptasi tampak nilai RMSE berkurang dengan rata-rata 6.413. Hasil implementasi kontroler fuzzy untuk bukaan idle valve sebesar 0 % dalam bentuk look up table pada mikrokontroler ATMega 8535 menunjukkan masih terdapat kesalahan dengan kriteria RMSE sebesar 554.28 Kata Kunci: Kondisi stasioner, Mesin Mitsubishi 4G63, Look up table, Mikrokontroler ATMega 8535. 1 PENDAHULUAN Spark-ignition engine atau otto cycle adalah mesin pengubah energi yang terkandung dalam bahan bakar menjadi energi kinetik dengan bantuan pengapian dari luar. Spark-ignition engine memanfaatkan campuran antara bahan bakar dan udara dari luar ruang bakar sebagai unjuk kerjanya. Ketika piston bergerak turun, campuran bahan bakar dan udara masuk ke dalam ruang bakar. Kemudian piston akan bergerak ke atas dan mengakibatkan terjadinya kompresi di ruang bakar. Sumber pengapian dipicu pada interval tertentu dan dengan menggunakan spark plug (busi). Panas yang dihasilkan pada proses pembakaran menaikkan tekanan silinder sehingga piston tertekan ke bawah mendorong crankshaft menghasilkan energi yang diinginkan. Setelah langkah pembakaran pada silinder terjadi, gas sisa pembakaran dikeluarkan dari ruang bakar dan campuran bahan bakar masuk ke ruang bakar untuk proses berikutnya.
pada umumnya peristiwa pergantian gas hasil pembakaran pada ruang bakar mesin mobil terjadi dalam empat langkah seperti pada Gambar 1, dengan dua kali putaran crankshaft dalam tiap satu siklus.
Gambar 1 Langkah kerja Spark Ignition Engine Emisi gas buang dari hasil pembakaran kendaraan bermotor merupakan salah satu penyebab terbesar dari pencemaran udara. Dari tahun ke tahun standar yang ditetapkan terhadap emisi gas buang dari kendaraan bermotor semakin tinggi. Bahkan, pada beberapa tahun ke depan kendaraan bermotor diharapkan tidak menghasilkan emisi gas buang yang berbahaya bagi lingkungan (Zero Emission Vehicle). Hal ini membuat produsen-produsen kendaraan bermotor harus terus membuat inovasi baru agar produknya mampu memenuhi standar tersebut. Sistem injeksi bahan bakar secara elektronik (EFI) merupakan salah satu hasil pengembangan ilmu elektronik yang membuat pemakaian bahan bakar lebih efektif sesuai dengan perbandingan jumlah campuran bensin dengan udara (AFR) yang ideal, serta meningkatkan performansi dari mesin. Pada teknologi injeksi elektronik, aliran bahan bakar byang dikeluarkan oleh injektor diatur menggunakan Engine Control Unit (ECU). ECU bertindak sebagai kontroler dalam sistem penyalaan mesin. Banyak penelitian yang telah dilakukan menggunakan mesin pengapian busi, termasuk pengaturan volume injeksi bahan bakar untuk meningkatkan efisiensi dari penggunaan bahan bakar. Namun pengaturan volume injeksi tidaklah mudah, karena keluaran ini sangat sensitif terhadap perubahan parameter mesin. Selain itu, proses pembakaran secara keseluruhan merupakan proses yang nonlinier. Pada proses nonlinier, terjadi perubahan parameter yang sangat cepat, sehingga akan sangat sulit untuk dilakukan pengaturan kecepatan mesin dengan metode
linier. Kontroler fuzzy memiliki kemampuan yang baik untuk memodelkan suatu sistem baik linier maupun non-linier. Oleh karena itu metode fuzzy sangat menjanjikan untuk digunakan dalam pengaturan volume injeksi bahan bakar. 2 MESIN PEMBAKARAN DALAM 2.1 Klasifikasi Mesin Pembakaran dalam[1] Mesin pembakaran dalam adalah mesin yang mampu merubah energi kimia yang berasal dari bensin menjadi energi mekanik melalui proses pembakaran yang terjadi didalam silinder. Mesin pembakaran dalam dapat diklasifikasikan berdasarkan beberapa hal yaitu : 1. Aplikasi Menurut aplikasinya mesin pembakaran dalam digunakan untuk truk, lokomotif, dan pesawat terbang. 2. Langkah Kerja Berdasarkan langkah kerjanya mesin dapat dibedakan menjadi mesin empat langkah dan mesin dua langkah. Mesin empat langkah adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran terjadi empat langkah piston. Empat langkah tersebut meliputi langkah hisap, kompresi, tenaga dan langkah buang yang secara keseluruhan memerlukan dua putaran poros engkol (crankshaft) per satu siklus mesin. Sedangkan pada mesin dua langkah, langkah hisap dilakukan secara bersama dengan langkah buang dan langkah kompresi terjadi pada waktu yang sama dengan langkah kerja 3. Bahan Bakar Bahan bakar yang digunakan pada mesin pembakarandalamantaralain bensin,solar,liquid petroleum gas,methanol,etanol,dan hidrogen. 4.
5.
Pencampuran bahan bakar Bahan bakar yang digunakan untuk menghasilkan kerja dapat dilakukan melalui sistem karburator, sistem injeksi ke intake port atau intake manifold, sistem injeksi ke silinder mesin. Cara pengapian Jenis mesin pembakaran dalam menurut pengapian yang terjadi dalam silinder adalah mesin spark ignition dan compression ignition. Mesin spark ignition adalah mesin dimana pembakaran bahan bakar yang dihasilkan berasal dari letupan listrik pada busi sedangkan mesin compression ignition adalah mesin dimana pembakaran bahan bakar berasal dari tekanan. Jenis mesin compression ignition biasanya digunakan pada mesin diesel konvensional.
2.2 Kondisi Stasioner Mesin Pada kondisi stasioner, udara tidak dilewatkan melalui katup throttle, melainkan melalui celah udara yang bukaannya diatur oleh motor stepper. Mesin diupayakan untuk dijaga dalam kondisi berputar dengan kecepatan yang rendah yakni pada kisaran 700 hingga 1200 rpm. Skema kerja dari pengaturan bukaan katup idle pada mesin kondisi stasioner ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Skema pengaturan katup kecepatan idle
2.3 Electronic Fuel Injection (EFI) [2] EFI adalah sebuah sistem penyemprotan bahan bakar yang dalam kerjanya dikontrol secara elektronik agar didapatkan nilai campuran udara dan bahan bakar yang sesuai dengan kebutuhan motor bakar sehingga didapatkan daya motor yang optimal dengan pemakaian bahan bakar yang minimal serta mempunyai gas buang yang ramah lingkungan. Pada mesin mobil dengan empat silinder, injektor terpasang pada tiap-tiap saluran masuk dari ruang bakar. Berdasarkan penjadwalan penyemprotan bahan bakar dalam saluran masuk ruang bakar, sistem injeksi dibagi menjadi 2 yaitu sistem injeksi simultan dan sistem injeksi sekuensial. Gambar 3 menunjukkan skema Electronic Fuel Injection.
Gambar 3 Electronic Fuel Injection
Suatu sistem EFI tersusun oleh: 1. Tangki Bensin 2. Pompa bensin 3. Filter 4. Pipa pembagi bahan bakar 5. Regulator tekanan bahan bakar 6. Injektor 7. Electronic Control Unit
1
k (u ) k
2.4 Kontroler Fuzzy Adaptif dengan penalaan fungsi keanggotaan [5] Skema penalaan yang dilakukan adalah dengan menala fungsi keanggotaan pada bagian keluaran. Misalkan terdapat terdapat kontroler fuzzy adaptif dengan dua masukan dan satu keluaran dengan variabel berikut: Variabel masukan: e(t)=r(t)-y(t) Ce(t)= e(t)-e(t-1) Variabel keluaran : u(t) Dimana r(t) adalah setpoint pada waktu t, y(t) adalah keluaran proses pada waktu t, E(t) adalah sinyal kesalahan pada waktu t, dan CE(t) adalah perubahan sinyal kesalahan pada waktu ke t.Lima himpunan fuzzy (PB,PS,ZE,NS,NB) didefinisikan untuk tiap variabel masukan (E(t) atau CE(t)) dengan fungsi keanggotaan segitiga. Himpunan fuzzy untuk variabel E(t) dan CE(t) ditunjukkan pada gambar 4. Jumlah himpunan fuzzy yang sama juga didefinisikan untuk variabel keluaran U(t) akan tetapi dapat ditala pada semesta pembicaraannya. Gambar 5 menunjukkan himpunan fuzzy untuk variabel U(t). Himpunan fuzzy yang telah didefinisikan dan proses penalaan pada fungsi keanggotaan PS pada semesta pembicaraan keluaran (U) diilustrasikan pada gambar 5. Untuk fungsi keanggotaan dari himpunan fuzzy ke-k yang didefinisikan untuk variabel U dengan bentuk yang linear, persamaan penalaan diberikan pada persamaan I.
u du
…………….(I)
Dimana uk adalah support saat μk (uk)= 1 sebelum penalaan dibuat pada fungsi keanggotaan himpunan fuzzy ke- k dan du adalah nilai yang dimodifikasi pada semesta pembicaraan u. Fungsi keanggotaan tiap himpunan fuzzy yang didefinisikan pada semesta pembicaraan keluaran dapat ditala secara sederhana dengan mengubah nilai du. Perubahan pada nilai du mempengaruhi mempengaruhi gain kontroler fuzzy adaptif. Sebagai contoh, jika uk dan du adalah positif, pengurangan nilai du akan meningkatkan amplitudo sinyal kontrol untuk fungsi keanggotaan yang diberikan. Terdapat beberapa cara untuk menentukan nilai du. Salah satu cara yang paling sederhana adalah menggunakan sinyal kesalahan e(t) yang terukur selama proses penalaan. Jika referensi r(t) adalah adalah positif, du dapat ditentukan menggunakan fungsi penalaan yang diilustrasikan pada gambar 6. Ide dasar penalaan yang dilakukan adalah sebagai berikut: Meningkatkan aksi kontrol dengan menskala naik kontribusi tiap aturan jika terdapat sinyal kesalahan yang besar Mengurangi aksi kontrol dengan menskala turun kontribusi tiap aturan jika terdapat sinyal kesalahan yang kecil +du
-L +L
e rro r
µ A,B (Error, D elta Error)
NS
NB
PS
Z
-d u
PB
Gambar 6. Definisi parameter du
-2
-1
0
2
1
Error,D elta Error
Gambar 4. Fungsi keanggotaan untuk error dan delta error µ c (A ksi kontrol) NS
NB
-2
PS
Z
-1
0
1
PB
2
Gambar 5. Fungsi keanggotaan untuk u(t).
Aksi kontrol
3. PERANCANGAN SISTEM Perancangan sistem terbagi menjadi tiga bagian yaitu perancangan plant, hardware eletronika, pengambilan data serta perancangan kontroler logika fuzzy berbasis look up table. 3.1 Perancangan Plant Spark Ignition Engine Bagian utama plant terdiri dari sistem injeksi, pengapian, serta sensor-sensor yang dibutuhkan dalam pengontrolan mesin. Plant yang digunakan dalam penelitian ini adalah mesin Mitsubishi 4G63 in line DOHC 2000 cc menggunakan sistem injeksi bahan bakar. Sistem injeksi merupakan sistem distribusi bahan bakar yang menggunakan injektor sebagai penyemprot bahan bakar yang dikendalikan oleh suatu mikrokontroler sebagai pengontrol dan driver injektor
sebagai aktuator. Pada Gambar 7 ditunjukkan gambar mesin yang digunakan.
Gambar 7. Mesin Mitsubishi 4g63
3.1.1Konfigurasi sensor Berikut ini merupakan konfigurasi sensor yang terdapat pada plant. Sensor posisi throttle Throttle position sensor adalah sensor yang berfungsi untuk mengetahui banyak udara yang masuk ke dalam sistem intake. Rentang bukaan throttle yakni 0ο-90ο yang mewakili tegangan keluaran sensor sebesar 0-5 Volt , Gambar 8 menunjukkan sensor posisi throttle.
Gambar 8. Sensor posisi throttle
Sensor tekanan Manifold Sensor tekanan manifold digunakan untuk mengetahui besarnya tekanan yang masuk pada intake manifold. Perubahan nilai tegangan pada sensor ini menunjukkan terjadinya perubahan parameter beban. Gambar 9 menunjukkan sensor tekanan manifold.
Gambar 9. Sensor tekanan manifold.
Sensor TDC dan CAS Sensor TDC (Top Dead Center) dan CAS (Crank Angle Sensor) digunakan untuk mengetahui posisi titik mati atas piston dan sudut putaran crankshaft. Berdasarkan informasi dari sensor CAS, dapat ditentukan nilai kecepatan mesin. Gambar 10 menujukkan sensor TDC dan CAS
Gambar 10. Sensor TDC dan CAS Sensor Kecepatan Sensor kecepatan digunakan untuk mengetahui kecepatan putar mesin (rpm). Sensor ini bekerja dengan prinsip induksi, yaitu setiap perubahan flux magnet akan menginduksi EMF dalam kumparan. Tegangan keluaran sensor induktif mendekati bentuk gelombang sinusoidal. Amplitudo sinyal ini bergantung pada perubahan flux yang terjadi. Keluaran tegangan akan berbanding lurus dengan kecepatan putar mesin (rpm). Sensor Kecepatan ditunjukkan pada Gambar 11.
Gambar 11. Sensor induktif 3.2 Perancangan hardware elektronika Di dalam ECU terdapat 2 unit mikrokontroler, rangkaian debouncing, dan pengkondisi sinyal keluaran. Mikrokontroler berfungsi sebagai elemen pengolah, pengkalkulasi dan penentu keputusan aksi kontrol, rangkaian debouncing berfungsi sebagai penghalus sinyal sensor TDC dan CAS akibat munculnya efek bounching (semacam ripple kecil pada bagian keadaan high), sedangkan pengkondisi sinyal keluaran digunakan untuk menyesuaikan sinyal agar dapat diterima oleh aktuator. Pada Gambar 12 ditunjukkan ECU yang digunakan dalam penelitian ini. Driver Rangkaian injeksi dan filter pengapian Mikrokontr oler untuk injeksi
Mikrokontr oler untuk pengapian
Gambar 12 Electronic Control Unit 3.3 Perancangan pengambilan data Komponen yang diperlukan dalam pengambilan data antara lain :
seperangkat personal computer (PC) PCI Card Advantech, dan Software Labview. Berikut merupakan spesifikasi PC yang digunakan - Jenis : Personal Computer (PC) - Processor : Intel® CeleronTM 2.80 GHz - RAM : DDR 512 MB - VGA : 64 MB, on board - Monitor : BenQ T52WA, 15” LCD Monitor
y(t) : kecepatan aktual Sebelum melakukan perancangan kontroler fuzzy, perlu diketahui data mengenai titik kerja injeksi bahan bakar yang menghasilkan kecepatan minimal, optimal dan maksimal untuk variasi bukaan idle speed motor stepper untuk merancang fungsi keanggotaan kecepatan dan lebar pulsa injeksi. Tabel 1 menunjukkan variasi respon kecepatan dan lebar pulsa injeksi untuk berbagai bukaan idle speed motor stepper. Tabel 1. Variasi kecepatan mesin pada kondisi bukaan idle yang berubah. Bukaan Idle
Gambar 13 Personal Computer yang digunakan Komunikasi antara komputer dengan plant dapat dilakukan dengan menggunakan sebuah perangkat antar muka (interface). Teknologi komputer yang berbasis digital, memerlukan pengkonversi sinyal dari bentuk analog ke bentuk digital. Untuk memenuhi kebutuhan di atas maka digunakan data acquisition card yaitu PCI Card Advantech-1711 seperti pada Gambar 14.
Gambar 14. PCI Card Advantech Untuk memonitor data data yang diakuisisi digunakan perangkat lunak LABVIEW. Software ini dapat digunakan untuk pemrosesan dan visualisasi data dalam bidang akuisisi data, kendali instrumentasi serta automasi industri. 4. IMPLEMENTASI DAN ANALISA Diagram blok sistem pengaturan yang dibangun tampak pada gambar 15. + -
r(t)
K o n tro le r F u zzy L o o k u p ta b le
D rive r In je kto r
0% 10% 20 % 30% 40%
Kondisi Injeksi Minimal LPI Kecepatan (ms) (RPM)
Kondisi Mesin Kecepatan optimal LPI (ms)
Kecepatan (RPM)
3.162 3,315 3.06 3.315 3.315
3.57 3.57 3.315 3.57 3.57
831 850 920 1010 1100
720 830 870 950 910
Data injeksi minimal dan optimal kemudian dijadikan masukan PRBS untuk melakukan identifikasi dinamis. Dari data hasil identifikasi dinamis maka dapat diperoleh model sistem dengan menggunakan ARX, dimana fungsi alih yang diperoleh merupakan fungsi alih kecepatan putaran mesin terhadap waktu injeksi Fungsi alih tersebut dapat dijelaskan seperti pada Tabel 2 Berdasarkan tabel 2 terlihat bahwa pada percobaan 4 mempunyai error yang paling kecil Tabel 2 Fungsi transfer yang menghubungkan kecepatan dan lebar pulsa injeksi pada bukaan stepper 0%
No.
Fungsi Transfer
1.
G(s) =
2.
G(s) =
3.
G(s) =
4.
G(s) =
M e sin
y(t ) S e n so r K e ce p a ta n
Gambar 15. Diagram blok sistem pengaturan kecepatan Dimana r(t) : kecepatan referensi e(t) : sinyal kesalahan kecepatan
Kondisi Mesin Injeksi Maksimal Kecepa LPI tan (ms) (RPM) 8.058 513 7,65 533 7,65 569 8,16 605 7,65 668
5.
G(s) =
0.8023 s
6 . 141 0.7962
s
0.06780236 0.06635891
1 . 393 0.7944
s
0.070591908
1 . 526 0.758
s
0.08483401
1 . 392 0.8433
s
RMSE
1 . 452
0.077577971
Fungsi transfer yang menghasilkan nilai RMSE terkecil kemudian disimulasikan untuk mengamati respon kecepatan terhadap masukan berupa injeksi bahan bakar.
µ C (injeksi) 1
0.5
0.62
Gambar 16 Blok simulasi loop terbuka untuk mengamati respon kecepatan
Hasil simulasi ditunjukkan pada Gambar 17
0.72
0.67
0.82 V
0.76
Sedangkan aturan dasar yang digunakan tampak pada tabel 3.
konversi injeksi ke tegangan (Volt)
1.4
konversi kecepatan ke tegangan (Volt) sinyal kesalahan (Volt)
Tabel 3 Aturan dasar yang digunakan
1.2
Error/rpm
N
Z
P
N Z P
N N Z
Z Z P
Z P P
0.8
0.6
0.4
0.2
0 0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
waktu(0.1 detik)
Gambar 17. Respon loop terbuka kecepatan untuk pemberian injeksi
. Berdasarkan gambar tersebut didapat informasi bahwa untuk pemberian injeksi minimal yakni sebesar 3.315 ms (0.6 V) menghasilkan kecepatan 1300 rpm (0.6 V). Sedangkan rentang sinyal kesalahan yang terjadi adalah 0.5-1.3 Volt. Maka dibuat fungsi keanggotaan dalam penyusunan kontroler fuzzy seperti berikut
4.1 Simulasi penerapan kontroler Rancangan kontroler hasil desain kemudian akan disimulasikan pada kecepatan referensi 1000,1100,dan 1200 rpm. 1200
kecepatan referensi respon kecepatan dengan kontroler fuzzy respon kecepatan tanpa kontroler respon kecepatan dengan kontroler fuzzy adaptf
1000
800
kecepatan (rpm)
tegangan (Volt)
1
600
400
200
0
µ A (error)
N
1
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Gambar 18 Simulasi penerapan kontroler pada kecepatan referensi 1000 rpm. Tabel 4 Perbandingan respon waktu simulasi penerapan kontroler pada kecepatan referensi 1000 rpm waktu (0.1 detik)
Z
P
0.5
0.5
0.9
0.7
1.3 V
1.1
Kondisi engine Tanpa kontroler
µ B (kecepatan) 1
Menggunakan kontroler fuzzy
0.5
0
0.2
0.4
0.6
0.8 V
Menggunakan kontroler fuzzy adaptif
Karakteristik respon waktu τ tr td ts
= 0.75 detik = 1.65 detik = 0.52 detik = 2.25 detik RMSE = 46.133 τ = 0.72 detik tr = 1.582 detik td = 0.499 detik ts = 2.16 detik RMSE = 6.6469 τ = 0.71 detik t r =1.56 detik td =0.49 detik ts = 2.13 detik RMSE = 6.4171
1200
kecepatan referensi
1000
respon kecepatan dengan kontroler fuzzy respon kecepatan tanpa kontroler respon kecepatan dengan kontroler fuzzy adaptif
kecepatan(rpm)
800
Menggunakan kontroler fuzzy adaptif
600
400
τ = 0.718 detik t r = 1.577 detik td = 0.497 detik ts = 2.154 detik RMSE = 6.4171
200
0 0
50
100
150
waktu(0.1 detik)
Gambar 19 Simulasi penerapan kontroler pada kecepatan 1100 rpm
4.2 Implementasi kontroler Perancangan fungsi keanggotaan untuk bagian anteseden dan konsekuen pada implementasi kontroler adalah sebagai berikut. µ A (Erro r kecep atan )
N
Tabel 5 Perbandingan respon waktu simulasi penerapan kontroler pada kecepatan referensi 1100 rpm
Kondisi engine Tanpa kontroler
Karakteristik respon waktu τ = 0.708 detik tr = 1.55 detik td = 0.49 detik ts = 2.124 RMSE = 46.133 τ = 0.705 detik tr = 1.55 detik td = 0.488 detik ts = 2.115 detik RMSE = 6.4892
Menggunakan kontroler fuzzy
Menggunakan kontroler fuzzy adaptif
τ = 0.701 detik t r = 1.54 detik td = 0.486 detik ts = 2.103 RMSE = 6.4049
1
P
Z 0 .5
-1 0 0 0
0
-5 0 0
µ B (kecepatan )
N
1
1000
500
Z
rpm
P
0 .5
1000
1500
1250
N
µ c (in jeksi)
2 0 0 0 (rp m )
1750
P
Z
1
0 .5 1400
3 .4
1200
3 .5 5
3 .7
4 (m s)
3 .8 5
kecepatan referensi
Aturan dasar yang digunakan tampak pada tabel 7.
respon kecepatan dengan kontroler 1000
respon kecepatan tanpa kontroler
kecepatan (rpm)
respon kecepatan dengan kontroler fuzzy adaptif
800
Tabel 7. Aturan dasar kontroler fuzzy
600
400
200
0 0
50
100
150
waktu(0.1 detik)
Gambar 20 Simulasi penerapan kontroler pada kecepatan referensi 1200 rpm. Tabel 6 Perbandingan respon waktu simulasi penerapan kontroler pada kecepatan referensi 1200 rpm
Kondisi engine Tanpa kontroler
Menggunakan kontroler fuzzy
Karakteristik respon waktu τ = 0.735 tr = 1.61 detik td = 0.51 detik ts = 2.205 detik RMSE = 46.133 τ = 0.725 detik tr = 1.6 detik td = 0.5 detik ts = 2.175 RMSE = 6.6882
Error/rpm
N
Z
P
N Z P
N N Z
Z Z P
Z P P
Gambar 21 menunjukkan respon kecepatan putar mesin setelah kontroler fuzzy look up table diimplementasikan. Berdasarkan respon kecepatan aktual, dapat diamati bahwa masih terdapat offset pada keadaan steady state. Karakteristik respon waktu setelah kontroler diterapkan adalah sebagai berikut. τ = 0.55 detik tr = 1.62 detik td = 0.38 detik RMSE = 554.28
kecepatan aktual 1200
kecepatan referensi
1000
800
600
2.
400
200
0 0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Gambar 21. Pengujian kontroler pada kecepatan referensi 1200 rpm. KESIMPULAN 1 Berdasarkan hasil simulasi untuk kecepatan referensi yang ditentukan, respon kecepatan tanpa kontroler menghasilkan nilai RMSE sebesar 46.133 2 Kontroler fuzzy yang diterapkan pada model yang menghubungkan kecepatan dan lebar pulsa injeksi mampu untuk mengurangi kesalahan keadaan tunak pada ketiga kecepatan referensi dengan rata-rata RMSE sebesar 6.61 3 Proses adaptasi yang dilakukan pada kontroler fuzzy dapat memperkecil kesalahan keadaan tunak pada ketiga kecepatan referensi dengan rata-rata RMSE menjadi sebesar 6.413 . DAFTAR REFERENSI [1] Heywood,John, “ Internal Combustion Engine Fundamental”, McGraw-Hill.Inc,New York 1998. [2] Denton, Tom, “ Automobile Electrical and Electronic System”, Elsevier Butterworth-Heinemann, Oxford 2004. [3] Naba, Agus, “Belajar Cepat Fuzzy Logic Menggunakan MATLAB”,Andi Publisher, Jakarta 2009. [4] Fitriyani, “ Perancangan dan Implementasi Neuro Fuzzy Tracking Optimal Berbasiskan Real Time untuk Pengaturan Temperatur Furnace”,Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro, Juni 2010 [5] Yan, J., Ryan, M., Power, J., “Using Fuzzy Logic” Prentice Hall, London 1994 RIWAYAT HIDUP Agoeng Ramadhan lahir di Sidoarjo pada tanggal 6 Mei 1988. Setelah lulus dari SMAN I Sooko Mojokerto tahun 2007, penulis kemudian melanjutkan studi di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya pada tahun yang sama. Pada bulan Juli 2011mengikuti seminar dan ujian tugas akhir di bidang studi teknik sistem pengaturan Jurusan Teknik Elektro, FTI-ITS sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar sarjana Teknik Elektro. Selama menjadi warga Laboratorium Teknik Sistem Pengaturan Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS, penulis aktif sebagai penanggung jawab praktikum sistem pengaturan analog tahun ajaran 2010/2011.
