RANCANG BANGUN SISTEM LEVITASI MAGNET MENGGUNAKAN KONTROL PID

Abstract

Abstrak
Penelitian ini fokus pada pengendalian medan elektromagnetik agar magnet neodymium dapat melayang dengan kontroler PID. Metode pengontrolan PID dirancang dengan mengidentifikasi plant menggunakan karakteristik respon sistem dengan aturan Ziegler-Nicols metode kedua untuk mendapatkan nilai konstanta PID. Perancangan hardware untuk sistem levitasi magnetik ini menggunakan Arduino Uno sebagai pusat kontroler dengan memasukkan source PID dan PWM untuk menjaga kestabilan medan magnet plant yang terintegrasi dengan aktuator elektromagnet serta sensor efek hall sebagai pembaca medan magnet plant. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem levitasi magnetik dengan kontroler PID berhasil dibuat. Implementasi kontroler PID pada sistem levitasi magnetik pada setpoint 300 gauss dengan nilai Kp = 2.5, Ki = 1 dan Kd = 0.025 didapat respon sistem dengan Ess = 0,667% 𝑡𝑑 = 0.351 s, 𝑡𝑟(5%-95%)=1.492 s, 𝑡𝑟(10%-90%)=1.113 s dan 𝑡𝑠(5%)=1.521 s, 𝑡𝑠(2%)=2.028 s, 𝑡𝑠(0,5%)=2.535 s. Kata Kunci:Levitasi magnetik, Medan magnet, Kontroler PID, metode Ziegler-Nicols, Arduino Abstract
This study focuses on magnetic field control to obtain neodymium magnet can fly with the PID controller. The PID control method is designed by identifying the plant using system response characteristics with the Ziegler-Nicols law of the second method to obtain PID constants. The hardware design for this magnetic levitation system uses Arduino Uno as a central controller by inputting PID and PWM sources to keep the plants stability of the magnetic field that integrated with electromagnet actuator, also hall effect sensor as a detector of magnetic field on the plant. The results showed that the magnetic field control system with PID was successfully made. Implementation of PID controller on magnetic levitation system at setpoint 300 gauss with value Kp = 2.5 Ki = 1 and Kd = 0.025, obtained system response with Ess = 0,667% 𝑡𝑑= 0.351 s, 𝑡𝑟(5%-95%)=1.492 s, 𝑡𝑟(10%-90%)=1.113 s dan 𝑡𝑠(5%)=1.521 s, 𝑡𝑠(2%)=2.028 s, 𝑡𝑠(0,5%)=2.535 s. Keywords:Magnetic Levitation, Magnetic Field, PID Controller, Ziegler-Nicols method, Arduino