Pengaturan Tegangan Keluaran Buck-Boost Converter Menggunakan Pengendali Sliding Mode
| Main Author: | Suharyanto, Khatijah Sofia Surya Putri |
|---|---|
| Format: | Thesis NonPeerReviewed |
| Terbitan: |
, 2020
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
http://repository.ub.ac.id/183229/ |
Daftar Isi:
- Saat ini Pemanfaatan Energi Baru dan Terbarukan (EBT) semakin meningkat, salah satunya penggunaan sel surya. Dalam pemanfaatan sel surya ini terdapat kendala yaitu tegangan keluaran yang dihasilkan tidak stabil karena tergantung pada kondisi intensitas cahaya matahari yang diterima oleh sel surya. Oleh karena itu, diperlukan buck-boost converter dalam pemanfaatannya. Buck-boost converter merupakan konverter DC yang memiliki karakteristik nonlinear serta tegangan keluaran dapat diatur untuk lebih besar maupun lebih kecil dari nilai tegangan masukannya dengan mengatur besar duty cycle dari PWM. Namun hasil keluaran dari konverter tersebut tidak stabil, sehingga diperlukan pengendali. Pada penelitian ini pengendali yang digunakan adalah pengendali sliding mode (SMC) dan PID. Pengendali PID banyak digunakan karena sederhana dan efektif, namun tidak cocok untuk sistem nonlinier seperti buck-boost converter. Sedangkan pengendali sliding mode merupakan pengendali nonlinier yang tahan terhadap gangguan, pengaturan serta pengimplementasiannya yang mudah dan sederhana. Nantinya hasil simulasi unjuk kerja dari kedua pengendali tersebut dibandingkan dengan melihat settling time tegangan keluaran untuk mencapai keadaan steady state. Penelitian ini dilakukan dengan cara menentukan parameter-parameter komponen buck-boost converter dan memodelkan bentuk matematis rangkaian konverter tersebut menggunakan state space averaging. Kemudian parameter-parameter yang ditentukan untuk merancang pengendali sliding mode adalah persamaan Ueq dan Un sedangkan parameter-parameter yang ditentukan untuk merancang pengendali PID adalak Kp, Ki, dan Kd dengan metode ITAE. Selanjutnya rangkaian tersebut disimulasikan dalam Simulink MATLAB dan hasil unjuk kerja dari buck-boost converter ketika open loop (tanpa pengendali) dan close loop (menggunakan pengendali sliding mode dan PID ITAE) dibandingkan dengan melihat settling time, osilasi, dan tegangan puncak yang dihasilkan. Setelah itu, dilanjutkan dengan pengujian ketika kondisi close loop yang terdiri dari 4 perubahan, yaitu perubahan tegangan masukan, beban, tegangan referensi, serta tegangan masukan dan beban secara bersamaan. Semua perubahan yang dilakukan dimulai dari - 25% hingga 100%. Hasil yang didapat pada penelitian ini adalah buck-boost converter dengan pengendali sliding mode memiliki settling time yang lebih lambat dibandingkan dengan buck-boost converter dengan pengendali PID ITAE. Sedangkan ketika dilakukan pengujian perubahan recovery time yang dibutuhkan oleh buck-boost converter dengan pengendali sliding mode lebih lambat dibandingkan buck-boost converter dengan pengendali PID ITAE. Deviasi tegangan yang dihasilkan dari buck-boost converter dengan pengendali sliding mode lebih kecil daripada buck-boost converter dengan pengendali PID ITAE. Selain itu, dalam beberapa kondisi pengujian, parameter Kp, Ki, dan Kd dari PID ITAE tidak bisa atau tidak cocok akibat perhitungannya yang infinite sedangkan parameter Ueq dan Un dari pengendali sliding mode cocok dengan perubahan-perubahan pada seluruh pengujian.