Kendali Kecepatan Motor DC Menggunakan PID Tertala Fuzzy-Mamdani untuk Optimasi Aerasi Tambak Udang Vaname

Muhammad Wahyudi; Reynard Fawwaz

doi:10.53682/edunitro.v5i1.10892

Authors

Muhammad Wahyudi Universitas Diponegoro
Reynard Fawwaz Universitas Dipenogoro

DOI:

https://doi.org/10.53682/edunitro.v5i1.10892

Keywords:

aerasi, Fuzzy-PID, Oksigen Terlarut, Udang Vaname

Abstract

Abstrak— Akuakultur udang vaname membutuhkan sistem aerasi yang efektif untuk menjaga kadar oksigen terlarut, memastikan bahwa kualitas air tetap sesuai untuk perkembangan udang. Motor DC umumnya digunakan untuk aerasi karena manfaat efisiensinya; namun, kontrol manual kurang berhasil dalam menangani kondisi kolam yang dinamis. Pendekatan fuzzy-PID adalah sistem yang menggabungkan reaksi cepat kontrol PID dengan kemampuan adaptif logika Fuzzy, yang memungkinkan motor DC untuk secara otomatis mengubah kinerja berdasarkan kadar oksigen di kolam. Pengujian menunjukkan bahwa pengontrol PID dengan Fuzzy mengungguli PID konvensional dalam waktu pengendapan, overshoot, undershoot, IAE, ISE, dan ITAE sambil memiliki waktu naik yang lebih lambat. Pengontrol PID dengan Fuzzy unggul dalam waktu pengendapan, overshooting, undershooting, IAE, ISE, dan ITAE. Pengontrol PID Fuzzy mempertahankan stabilitas overshoot dan undershoot di seluruh proses kontrol. Kontrol Fuzzy-PID dalam sistem aerasi dimaksudkan untuk meningkatkan efisiensi energi, menghemat biaya pengoperasian, dan menjaga kadar oksigen dalam rentang yang dapat diterima, sehingga meningkatkan hasil kolam dengan pengeluaran yang lebih efisien.

References

Abdelghany, M. A., Elnady, A. O., & Ibrahim, S. O. (2023). Optimum PID controller with fuzzy self-Tuning for DC servo motor. Journal of Robotics and Control (JRC, 4(4), 500–508. https://doi.org/10.18196/jrc.v4i4.18676

Al Tahtawi, A. R., Yahya, S., Setiadi, B., & Marsya, C. (2020). The implementation of embedded fuzzy logic controller on liquid kecepatan control system. Advances in Engineering Research, 198, 161–166.

Ashari, A. B., Suprianto, B., & Hermawan, A. C. (2020). Kontrol Kecepatan Motor Induksi Menggunakan Metode Field Orientation Control (FOC) Berbasis Fuzzy-PID. Jurnal Teknik Elektro, 9(3), 763-771.

Ashiddiqi, M. R. (2021). Desain Dan Implementasi Tuning Cascade PID Pada Heat Exchanger Tipe Shell-Tube (Doctoral dissertation, Institut Teknologi Sepuluh Nopember).

Athoillah, M. N., & Zuhrie, M. S. (2021). Rancang Bangun PID Controller Dengan Tuning Ziegler Nichols Untuk Pengendalian Posisi Sudut Motor DC. Jurnal Teknik Elektro, 10(2), 537-545.

Bansal, U. K., & Narvey, R. (2023). Speed control of DC motor using fuzzy PID Controller. Advance in Electronic and Electric Engineering, 3(9), 1209–1220.

Borase, R. P., Maghade, D. K., Sondkar, S. Y., & Pawar, S. N. (2021). A review of PID control, Tuning methods and applications. International Journal of Dynamics and Control, 9, 818–827.

Bozali, B., Al Saremi, N. B. N., & Öztürk, A. (2024). Enhancing DC Motor Speed Control Performance Using Heuristic Optimization and Comparative Analysis of Control Methods. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 12(4), 2220-2244.

FAKHRUDDIN, H. H., TOAR, H., PURWANTO, E., OKTAVIANTO, H., BASUKI, G., APRIYANTO, R. A. N., & MUNTASHIR, A. A. (2021). Strategi implementasi adaptive neuro fuzzy inference system (anfis) pada kendali motor induksi 3 fase metode vektor-tidak langsung. ELKOMIKA: Jurnal Teknik Energi Elektrik, Teknik Telekomunikasi, & Teknik Elektronika, 9(4), 786.

Gumilar, E., & MT, I. A. F. (2019). Pengaturan Tekanan Pada Rig 38-714 Menggunakan Kontroler PI Berbasis Neural Network Dengan Skema MRAC (Doctoral dissertation, Institut Teknologi Sepuluh Nopember).

Gunawan, D., Away, Y., Sara, I. D., & Novandri, A. (2022). Komparasi performansi antara Proportional Integral Derivative Controller (PID) dan Fuzzy Logic Controller (FLC) pada penjejak cahaya dengan tiga sensor. Jurnal ELTIKOM: Jurnal Teknik Elektro, Teknologi Informasi dan Komputer, 6(2), 140–151.

Hartadi, F. T., Wicaksana, B. A., Saputro, H., & Priambodo, A. S. (2024). Sistem Kendali Fuzzy Untuk Robot Mobile: Studi Kasus Pelacakan Objek Bergerak Menggunakan Simulasi Webots. Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan, 12(3).

Hidayat, M., Purnama, R., & Kartika, T. (2021). Optimasi kendali motor DC pada sistem aerasi otomatis. Jurnal Teknik Akuakultur, 8(2), 50–63.

Irmawan, E., Priyambodo, T. K., & Sofyan, E. (2021). Sistem Kendali Adaptif Neuro-Fuzzy PID pada Kapal Katamaran Tanpa Awak. Teknika STTKD: Jurnal Teknik, Elektronik, Engine, 3(2), 5–16.

Ma'arif, A., Istiarno, R., & Sunardi, S. (2021). Kontrol proporsional integral derivatif (pid) pada kecepatan sudut motor dc dengan pemodelan identifikasi sistem dan tuning. ELKOMIKA: Jurnal Teknik Energi Elektrik, Teknik Telekomunikasi, & Teknik Elektronika, 9(2), 374.

Maghfiroh, H., Saputro, J. S., Hermanu, C., Ibrahim, M. H., & Sujono, A. (2021). Performance evaluation of different objective function in PID tuned by PSO in DC-motor speed control. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1096(1), 012061. https://doi.org/10.1088/1757-899x/1096/1/012061

Prasetyo, A., & Arifin, D. (2020). Pengaruh DO pada kesehatan udang vaname di tambak. Jurnal Teknologi Perikanan, 11(1), 35–44.

Prihatna, A. (2020). ANALISIS PERFORMANSI SISTEM PENGENDALIAN PADA KOLOM DISTILASI MENGGUNAKAN FUZZY-WHALE OPTIMIZATION ALGORITHM (FUZZY-WOA) (Doctoral dissertation, Institut Teknologi Sepuluh Nopember).

Putra, B., & Suryanto, L. (2022). Implementasi Fuzzy-PID untuk Pengendalian Kecepatan Motor DC dalam Sistem Tambak Udang. Jurnal Otomasi dan Kontrol, 9(4), 78–85.

Ridwan, R., Purwanto, E., Oktavianto, H., Rusli, M. R., & Toar, H. (2019). Desain kontrol kecepatan motor induksi tiga fasa menggunakan fuzzy pid berbasis idirect field oriented control. Jurnal Integrasi, 11(2), 146-155.

Rositawati, S., & Mulyana, I. G. (2022). Dampak Variasi Beban Dan Keterbatasan Pembangkit Terhadap Kontrol Frekuensi Sistem menggunakan Automatic Generation Control. Sutet, 12(1), 1-11.

Sachit, S., & Vinod, B. R. (2022). MRAS based speed control of DC motor with conventional PI control—A comparative study. International Journal of Control, Automation and Systems, 20(1), 1–12.

Suwandi, I. A. P., Sumaryo, S., & Yuwono, S. (2021). Pengendalian kadar pH air berbasis kontrol PID pada prototipe water treatment plant. Proceedings of Engineering, 8(2).

Transferano, J. S., Hakim, E. A., & Pakaya, I. (2021). Pemodelan Dinamik Non-linear dan Analisis Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) Studi Kasus: PLTMH UMM. SinarFe7, 4(1).

Triyono, B., Fadilah, R., Tohir, T., & Supriyanto, S. (2023, August). Implementasi Sistem Kendali Kecepatan Motor DC Berbasis PID Ziegler-Nichols Pada Alat Pengaduk Cairan Viskos. In Prosiding Industrial Research Workshop and National Seminar (Vol. 14, No. 1, pp. 586-592).

Waide, P., & Brunner, C. U. (2021). Energy-efficiency policy opportunities for electric motor-driven systems.