DESAIN OPEN LOOP CONTROL MOTOR DC
Download as DOCX, PDF0 likes169 views
Praktikum ini melibatkan desain sistem kontrol laju motor DC secara terbuka. Mahasiswa membuat beberapa rangkaian untuk mengatur arah motor, membangkitkan sinyal gigi gergaji, mengkondisikan sinyal, dan mengkonversikannya menjadi sinyal PWM untuk mengontrol laju motor. Hasilnya menunjukkan rangkaian berfungsi sesuai harapan.
DESAIN OPEN LOOP CONTROL MOTOR DC
- 1. ALVIAN TEDY A., LUSIANA DIYAN N. 3 D4 TEKNIK KOMPUTER B FIRJA HANIF MAULANA 2210181045, 2210181051 BAYU SANDI MARTA PRAKTIKUM SISTEM PENGATURAN KOMPUTER 15 Oktober 2020 PRAKTIKUM 2 DESAIN OPEN LOOP CONTROL MOTOR DC NAMA : KELAS : NRP : NAMA DOSEN : MATA KULIAH : TANGGAL :
- 2. BAB 1 DASAR TEORI A. TUJUAN 1. Mahasiswa dapat membuat aplikasi sederhana dari sistem pengaturan computer 2. Mahasiswa dapat mendesain dan membuat hardware dari control motor DC sebagai aplikasi dari analog control system B. DASAR TEORI Sistem kontrol kecepatan motor DC dapat diterapkan dengan memanfaatkan komponen rangkaian elektronika seperti op-amp dsb. Sistem ini dikenal dengan sistem kontrol analog. Pada prinsipnya untuk mengatur kecepatan motor DC menggunakan prinsip dari Pulse Width Modulation yang sering dikenal dengan istilah PWM. Sehingga diagram blok dari sistem control kecepatan motor DC adalah sebagai berikut: Dengan memanfaatkan IC 555 dan beberapa rangkaian Op-Amp, kita dapat membangkitkan PWM dan mengatur besarnya duty cycle dengan menggunakan potensiometer. Rangkaian tersebut lebih sering disebut dengan rangkaian Voltage Controlled PWM Generator. Adapun ilustrasi dari Voltage Controlled PWM Generator adalah seperti gambar berikut : Langkah pertama yang harus dilakukan adalah membangkitkan sinyal segitiga ataupun sinyal gergaji menggunakan IC 555. Hasilnya sinyal tersebut selanjutnya dimasukkan kedalam rangkaian Op-Amp untuk mendapatkan besar amplitude yang diharapkan sebelum dilakukan proses pemotongan sinyal segitiga atau sinyal gigi gergaji dengan sinyal tegangan DC yang dihasilkan dari potensiometer
- 3. untuk menjadi sinyal kotak yang diatur Duty Cycle-nya. Adapaun Op-amp yang digunakan adalah IC LM324.
- 4. BAB 2 PERALATAN Alat – alat yang digunakan : 1. Laptop / PC 2. Software Livewire / Circuit Wizard
- 5. BAB 3 EXPERIMENTAL SETUP 1. Rangkaian H-Bridge List komponen yang dibutuhkan: a. Power supply b. Kapasitor100nF c. Dioda 4 buah d. Motor DC e. IC L293D 2. Rangkaian Pembangkit Sinyal Gergaji
- 6. Komponen yang dibutuhkan : 1. Osciloscope 2. Resistor 5K 3. Resistor 10K 4. Kapasitor 4.7 uF 5. IC NE 555 6. Potensiometer 10K 7. Baterai 5V (Power Supply) 8. IC LM 324 3. Rangkaian Sinyal Conditioning List komponen yang dibutuhkan : 1. IC komparator LM324 2. Resistor 10k 3. Potentiometer 20k 4. Kapasitor 5. Dioda
- 7. 4. Rangkaian Konversi Sinyal Gigi Gergaji ke PWM Komponen yang dibutuhkan : 1. Oscilloscope 2. Resistor 1K 3. Resistor 10K 4. Baterai 9V (Power Supply) 5. Amplifier 6. Potensiometer 20K 7. IC LM324
- 8. TUGAS 1. Lakukan percobaan dengan mengganti frekuensi dari PWM yang anda buat, berikan 3 contoh nilai frekuensi dan jelaskan efek yang terjadi. A. Ketika nilai potensiometer berada pada 50% maka frekuensi akan bernilai 1/60 ms B. Ketika nilai potensiometer berada pada 25% maka frekuensi akan bernilai 1/35 ms C. Ketika nilai potensiometer berada pada 90% maka frekuensi akan bernilai 1/100 ms
- 9. 2. Berikan penjelasan untuk masing – masing rangkaian berdasarkan karakteristik sinyal yang dihasilkan. Rangkaian pembangkit sinyal gigi gergaji memiliki output berupa sinyal segitiga yang memiliki bentuk menyerupai gigi gergaji, adanya bentuk gelombang ini dipengaruhi oleh karakteristik kapasitor dalam melakukan charge dan discharge tegangan. Rangkaian signal conditioning memiliki output sinyal dengan bentuk yang menyerupai gigi gergaji akan tetapi memilik magnitude yang lebih tinggi karena pengaruh dari adanya rangkaian clamper. Rangkaian pengkonversi sinyal gigi gergaji ke PWM memiliki output berupa sinyal duty cycle karena sinyal yang dihasilkan oleh rangkaian signal conditioning ini dipotong oleh tegangan referensi yang dipengaruhi oleh potentiometer karena ketika sinyal conditioning memiliki nilainya diatas nilai referensi akan menghasilkan logic high sehingga ketika berada di bawah referensi ini akan menghasilkan sinyal low logic dan tidak terlihat
- 10. BAB 4 HASIL PENGUJIAN 1. Rangkaian H-Bridge Arah berputar motor CW
- 11. Arah berputar motor CCW 2. Pembangkit sinyal gigi gergaji
- 12. 3. Sinyal conditioning 4. Konversi sinyal gergaji ke PWM
- 13. BAB 5 ANALISA DAN KESIMPULAN ANALISA Pada praktikum kali ini, kami melakukan percobaan open loop control motor dc. Kami membuat aplikasi hardware sederhana motor dc menggunakan aplikasi simulasi Circuit Wizard. Untuk percobaannya kami membaginya menjadi beberapa block diagram. Langkah pertama kami membuat rangkaian h-bridge driver motor dengan menggunakan ic L293D. Rangkaian ini berfungsi untuk mengatur arah gerak dari motor dc. Output dari rangkaian ini akan menyebabkan motor bergerak searah jarum jam (CW) atau berlawanan arah (CCW). Kami menguji rangkaian ini dengan mengatur input 1 dan input 2 nya. Saat input 1 kami beri VCC dan input 2 kami beri ground, motor DC bergerak berlawanan jarum jam (CCW). Sebaliknya saat kami memberi input 1 dengan ground dan input 2 dengan VCC, motor DC bergerak searah jarum jam (CW). Rangkaian kedua yang kami buat yaitu rangkaian pembangkit sinyal gigi gergaji. Output dari rangkaian ini yaitu sebuah sinyal berbentuk gigi gergaji yang bisa diatur besar frekuensi sinyalnya. Untuk rangkaian ini kami menggunakan IC NE555 sebagai pembangkit sinyal gergaji, OP AMP LM324 sebagai buffer, dan potentiometer sebagai pengatur frekuensi sinyal gigi gergaji. Kondisi frekuensi pada rangkaian ini yang harus dipenuhi adalah sebesar 50hz atau 20ms untuk setiap gelombangnya. Rangkaian selanjutnya yang kami buat adalah rangkaian pengkondisi sinyal. Rangkaian ini berfungsi untuk mengkondisikan sinyal input yang berasal dari rangkaian sinyal gigi gergaji agar nantinya sesuai untuk dijadikan input pada rangkaian pwm generator. Pada rangkaian ini kami menggunakan OP AMP LM324 dan dua buah potensiometer yang berguna untuk mengatur level tegangan output dan tinggi magnitude atau besar tegangan. Level tegangan adalah posisi sinyal yang dihasilkan, sedangkat tinggi magnitude adalah tinggi dari gelombang sinyal output itu sendiri. Kondisi yang dibutuhkan pada rangkaian ini yaitu sinyal output harus berada pada range 0-5v. Setelah itu kami membuat rangkaian pengkonversi gigi gergaji ke sinyal PWM (Pulse Width Modulation). Rangkaian ini berfungsi untuk memotong sinyal gergaji dengan sinyal reference sesuai dengan teori sinyal
- 14. PWM dan nantinya akan dikonversi menjadi sinyal PWM. Berikut adalah grafik dari sinyal rangkaian kami: Sinyal berwarna merah adalah sinyal output dari rangkaian pembangkit gigi gergaji. Sinyal berwarna biru merupakan sinyal gigi gergaji yang telah dikondisikan melalui rangkaian pengkondisi sinyal dan sudah mempunyai range 0-5v. Sinyal berwarna ungu/merah muda adalah sinyal tegangan referensi yang berfungsi untuk memotong sinyal gergaji yang akan dikonversi menjadi sinyal PWM. Sedangkan sinyal berwarna hijau adalah sinyal PWM yang telah terbentuk. Sinyal PWM terbentuk akibat pemotongan sinyal gergaji warna biru dengan sinyal reference. Sinyal gergaji yang berada di bawah sinyal reference akan menjadi sinyal PWM High sedangkan untuk sinyal gergaji yang ada diatas reference akan dikonversikan menjadi PWM low. KESIMPULAN Berdasarkan hasil dari praktikum yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. H-bride motor berfungsi untukmengatur arah laju motor DC (CW/CCW) 2. IC NE555 berfungsi untukmembangkitkan sinyal gigi gergaji 3. Op – amp dan potensiometerdapat digunakan untukmengkondisikan sebuah sinyal input 4. Sinyal PWM dapat dibangkitkan dengan sebuah OP AMP dan input sinyal gigi gergaji yang dipotong oleh sinyal tegangan referensi. 5. Sinyal dibawah tegangan reference akan dikonversi menjadi PWM High sedangkan sinyal diatas tengangan reference akan dijadikan PWM Low.