Pengendalian Permanent Magnet Synchronous Motor Menggunakan Fuzzy-PI Controller Berbasis SVPWM

Aef Saeful Rohman, Wahyuni Martiningsih, Cakra Adipura Wicaksana

Abstract


Electrical Penggunaan kebutuhan motor listrik yang besar mendorong banyak para peneliti untuk menciptakan motor yang lebih hemat energi listrik. Permanent magnet synchronous motor (PMSM) sudah mulai banyak digunakan di industri dan menjadi satu-satunya motor listrik yang mampu menyamai penggunaan motor induksi sebagai penggerak roda kendaraan listrik. Terdapat permasalahan utama yang dimiliki motor PMSM yaitu dibutuhkan model kendali yang baik dalam pengaturan frekuensi atau torsi dan menjaga kecepatan motor agar tetap sesuai dengan kecepatan referensi saat terjadi gangguan. Dalam menghadapi masalah ini, kendali PI konvensional memiliki kelemahan seperti lebih rentan terhadap efek gangguan beban, variasi parameter dan respon kecepatan lambat. Bertujuan untuk mengatasi permasalahan tersebut, strategi yang digunakan dalam penelitian ini adalah menggabungkan fuzzy-PI controller sebagai kendali kecepatan menjadi bagian dari field-oriented control dan teknik SVPWM. Kemudian membandingkannya dengan kendali PI konvensional dan FLC, dengan memberikan kecepatan masukan bervariasi dalam kondisi tanpa beban dan berbeban berupa skuter listrik. Berdasarkan hasil simulasi dalam kondisi tanpa beban diperoleh bahwa fuzzy-PI controller mampu menghasilkan kecepatan yang lebih stabil, respon yang lebih cepat, dan mampu mengurangi overshoot pada kecepatan 800 RPM, 1000 RPM dan 1500 RPM dengan rata-rata maksimum overshoot dari fuzzy-PI controller sebesar 0,26%, untuk kendali FLC sebesar 0,38% dan untuk kendali PI konvensional yaitu sebesar 0,76%. Sedangkan dalam kondisi menggunakan beban, fuzzy-PI controller mampu mempertahankan kecepatannya saat terjadi penambahan beban dengan besar fluktuasi yang dihasilkan dari fuzzy-PI controller 0,29%, FLC sebesar 0,31% dan kendali PI konvensional sebesar 0,61%. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa fuzzy-PI controller lebih baik dibanding kendali PI konvensional dan FLC.


Keywords


Pengendalian vektor PMSM, Fuzzy-PI controller, Kendali Kecepatan, SVPWM.

Full Text:

PDF (Indonesian)

References


Wang, M., and Tsai, T., “Sliding Mode and Neural Network Control of Sensorless PMSM Controlled System for Power Consumption and Performance Improvement,” Energies, vol. 10, no. 11, 2017, doi: 10.3390/en10111780.

Aditya, A., Ihsan, Utomo, R., and Hilmansyah, “Evaluasi Motor Listrik Sebagai Penggerak Mobil Listrik,” JRST (Jurnal Ris. Sains dan Teknol., vol. 3, no. 2, p. 55, 2019, doi: 10.30595/jrst.v3i2.4142.

Arias, A., Ibarra, E., Trancho, E., Griñó, R., Kortabarria, I., and Caum, J., “Comprehensive High Speed Automotive SM-PMSM Torque Control Stability Analysis Including Novel Control Approach,” Int. J. Electr. Power Energy Syst., vol. 109, pp. 423–433, 2019, doi: 10.1016/j.ijepes.2019.02.035.

Ali, M., and Ulum, M., “Perbandingan Optimasi Kontroler Putaran Motor Permanent Magnet Syschronous Machine,” J. FORTECH, vol. 1, no. 1, pp. 12–19, 2020, [Online]. Available: https://ejournal.fortei7.org/index.php/Fortech/article/view/135.

C. R., and Sujitha, D., “The Implementation of Field Oriented Control for PMSM Drive Based on TMS320F2808 DSP Controller,” Int. J. Appl. Eng. Res., vol. 13, no. 6, pp. 4403–4408, 2018, doi: 10.1109/ICCSCE.2012.6487218.

Jacob, J., and Chitra, A., “Field Oriented Control of Space Vector Modulated Multilevel Inverter Fed PMSM Drive,” Energy Procedia, vol. 117, pp. 966–973, 2017, doi: 10.1016/j.egypro.2017.05.217.

Mishra, A., Agarwal, P., and Srivastava, S., “A Comprehensive Analysis and Implementation of Vector Control of Permanent Magnet Synchronous Motor,” Int. J. Power Energy Convers., vol. 5, no. 1, pp. 1–23, 2014, doi: 10.1504/IJPEC.2014.059982.

Sarkar, P., and Bhunia, S., “SVPWM Based Vector Control of PMSM Drive in Delta Domain,” ECCE 2017 - Int. Conf. Electr. Comput. Commun. Eng., pp. 5–10, 2017, doi: 10.1109/ECACE.2017.7912869.

Singh, S., Gautam, A., Dubey, J., Pandey, J., and Payasi, R., “Performance Comparison of PMSM Drive Using PI and Fuzzy Logic Based Controllers,” 2016 IEEE Uttar Pradesh Sect. Int. Conf. Electr. Comput. Electron. Eng. UPCON 2016, pp. 563–569, 2017, doi: 10.1109/UPCON.2016.7894716.

Hu, T., and Zhang, X., “Simulation of PMSM Vector Control System Based on Fuzzy PI Controller,” 2019 IEEE Int. Conf. Power, Intell. Comput. Syst. ICPICS 2019, pp. 111–114, 2019, doi: 10.1109/ICPICS47731.2019.8942439.

Budiman, Ali, M., and Djalal, D., “Kontrol Motor Sinkron Permanen Magnet Menggunakan Algoritma Kunang-kunang (Firefly Algorithm),” Semant. 2017, Univ. Madura, no. 1, pp. 9–16, 2017, [Online]. Available: http://semantikom.unira.ac.id/2017/SEMANTIKOM_2017_paper_3.pdf.

Wang, L., Chai, S., Yoo, D., Gan, L., and Ng, K., PID and Predictive Control of Electrical Drives and Power Converters Using MATLAB/Simulink, 1st ed. India: John Wiley & Sons Singapore Pte. Ltd, 2015.

Sain, C., Banerjee, A., and Biswas, P. K., “Modelling and Comparative Dynamic Analysis Due to Demagnetization of a Torque Controlled Permanent Magnet Synchronous Motor Drive for Energy-Efficient Electric Vehicle,” ISA Trans., vol. 97, pp. 384–400, 2019, doi: 10.1016/j.isatra.2019.08.008.




DOI: http://dx.doi.org/10.36055/setrum.v11i2.17990

Refbacks

  • There are currently no refbacks.