Sidik Setiadi, 2014 Analisis penerapan Kontroler PID Pada AVR Untuk Menjaga Kestabilan Tegangan di PLTP Wayang Windu Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB III METODE PENELITIAN A. Metode Penelitian Metode yang digunakan oleh penyusun dalam melakukan penelitian skripsi ini antara lain: 1. Studi Pustaka, yaitu dengan cara mencari, menggali dan mengkaji teori-teori yang mendukung dalam melaksanakan pemecahan masalah yang sedang diteliti. Teori-teori tersebut diperoleh dari buku-buku referensi, hasil penelitian sebelumnya maupun jurnal ilmiah yang mendukung dalam penelitian ini. 2. Observasi, yaitu dengan cara mengumpulkan data-data yang diperoleh dari lapangan yang diperlukan untuk menunjang penelitian. Data-data ini diperoleh dari arsip perpustakaan Star Energy Geothermal Wayang Windu Ltd (PLTP Wayang Windu). 3. Diskusi, yaitu dengan melakukan kegiatan bimbingan dengan dosen pembimbing, juga dengan pembimbing di lapangan dan orang lain yang dapat membantu dalam penyelesaian penelitian skripsi ini. B. Waktu dan Lokasi Penelitian Penelitian ini dilaksanakan selama 2 bulan, dimulai pada Tanggal 1 September 2013 hingga 31 Oktober 2013 yang bertempat di Star Energy Geothermal Wayang Windu Ltd (PLTP Wayang Windu) yang beralamat di Perkebunan Kertamanah Desa Margamukti Kecamatan Pangalengan, Kabupaten Bandung 40378. PLTP Wayang Windu dipilih sebagai tempat dilaksanakannya penelitian ini dikarenakan peneliti telah menjalin hubungan baik dengan pihak pembangkit, peneliti pernah melakukan kegiatan praktek kerja industri dan memfokuskan pada pengkajian Automatic Voltage
13
Embed
BAB III METODE PENELITIAN A. Metode Penelitianrepository.upi.edu/13662/6/S_TE_0902150_Chapter3.pdf · MANUAL DENGAN MATLAB ver. R2012a LAKUKAN ANALISIS DARI HASIL SIMULASI PADA MATLAB
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Sidik Setiadi, 2014
Analisis penerapan Kontroler PID Pada AVR Untuk Menjaga Kestabilan Tegangan di PLTP
Wayang Windu
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Metode Penelitian
Metode yang digunakan oleh penyusun dalam melakukan penelitian skripsi ini
antara lain:
1. Studi Pustaka, yaitu dengan cara mencari, menggali dan mengkaji teori-teori
yang mendukung dalam melaksanakan pemecahan masalah yang sedang diteliti.
Teori-teori tersebut diperoleh dari buku-buku referensi, hasil penelitian
sebelumnya maupun jurnal ilmiah yang mendukung dalam penelitian ini.
2. Observasi, yaitu dengan cara mengumpulkan data-data yang diperoleh dari
lapangan yang diperlukan untuk menunjang penelitian. Data-data ini diperoleh
dari arsip perpustakaan Star Energy Geothermal Wayang Windu Ltd (PLTP
Wayang Windu).
3. Diskusi, yaitu dengan melakukan kegiatan bimbingan dengan dosen
pembimbing, juga dengan pembimbing di lapangan dan orang lain yang dapat
membantu dalam penyelesaian penelitian skripsi ini.
B. Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan selama 2 bulan, dimulai pada Tanggal 1 September
2013 hingga 31 Oktober 2013 yang bertempat di Star Energy Geothermal Wayang
Windu Ltd (PLTP Wayang Windu) yang beralamat di Perkebunan Kertamanah Desa
Margamukti Kecamatan Pangalengan, Kabupaten Bandung 40378. PLTP Wayang
Windu dipilih sebagai tempat dilaksanakannya penelitian ini dikarenakan peneliti
telah menjalin hubungan baik dengan pihak pembangkit, peneliti pernah melakukan
kegiatan praktek kerja industri dan memfokuskan pada pengkajian Automatic Voltage
31
Sidik Setiadi, 2014
Analisis penerapan Kontroler PID Pada AVR Untuk Menjaga Kestabilan Tegangan di PLTP
Wayang Windu
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Regulator (AVR) sehingga peneliti merasa tertarik untuk melakukan penelitian
dengan judul analisis penerapan kontroler PID pada AVR untuk Menjaga Kestabilan
Tegangan di PLTP Wayang Windu.
C. Data Penelitian
Dalam melakukan penelitian analisis penerapan kontroler PID pada AVR untuk
menjaga kestabilan tegangan di PLTP Wayang Windu ini, penulis menggunakan data
parameter generator unit 2 yang ada di PLTP Wayang Windu.
Data parameter generator PLTP Wayang Windu merupakan data yang
digunakan dalam proses menstabilkan tegangan oleh Automatic Voltage Regulator
(AVR) yang ada di PLTP Wayang Windu.
Tabel 3.1. Data Parameter Generator pada PLTP Wayang Windu
Parameter Nilai
TR 0.033 sekon
KA 109.04
TA 0.0 sekon
TB 0.37 sekon
TC 0.28 sekon
KF 0.08 sekon
TF 1.5 sekon
VRMAX 6.46 pu
VRMIN -6.46 pu
TE 1.37 sekon
KE 1.0
SE 0.026
32
Sidik Setiadi, 2014
Analisis penerapan Kontroler PID Pada AVR Untuk Menjaga Kestabilan Tegangan di PLTP
Wayang Windu
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
KD 0.40
KEC 0.14
Ve 24 Volt
Efd 13.1Ampere
33
Sidik Setiadi, 2014
Analisis penerapan Kontroler PID Pada AVR Untuk Menjaga Kestabilan Tegangan di PLTP
Wayang Windu
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
D. Desain Penelitian
Desain penelitian merupakan langkah kerja yang dibuat oleh peneliti untuk
melaksanakan penelitian sehingga penelitian dapat dilaksanakan dengan baik dan
sistematik.
1. Tahap Persiapan
Tahap persiapan merupakan tahapan awal yang dilakukan oleh peneliti guna
merencanakan, memperkirakan dan membuat penjadwalan tentang apa saja yang
harus dipersiapkan. Tahap awal yang dilakukan oleh peneliti adalah dengan
menentukan tempat untuk melaksanakan penelitian dan menentukan kajian apa yang
akan menjadi fokus permasalahan dalam penelitian. Selanjutnya peneliti mengajukan
rancangan penelitian dalam bentuk proposal penelitian, dalam hal ini peneliti
mengajukan penelitian tentang analisa penerapan kontroler PID pada AVR untuk
menjaga kestabilan tegangan di PLTP Wayang Windu. Jadi penelitian ini bertujuan
untuk mengetahui tingkat kesuksesan dari sistem kerja Automatic Voltage Regulator
(AVR) yang digunakan dan mengetahui tingkat error steady state, rise time,
overshoot dan settling time yang terjadi pada saat sebelum menggunakan kontroler
Proportional, Integral dan Derivative (PID), untuk mempelajari dan mengetahui
penerapan kontroler Proportional, Integral dan Derivative (PID) pada Automatic
Voltage Regulator (AVR) di Star Energy Geothermal Wayang Windu Limited (PLTP
Wayang Windu), serta untuk mempelajari cara menstabilkan sistem dengan
menggunakan Kriteria Kestabilan Routh. Dalam tahap ini, peneliti juga
mempersiapkan segala sesuatu yang dibutuhkan dalam perizinan untuk melakukan
penelitian di PLTP Wayang Windu.
34
Sidik Setiadi, 2014
Analisis penerapan Kontroler PID Pada AVR Untuk Menjaga Kestabilan Tegangan di PLTP
Wayang Windu
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
2. Tahap Pelaksanaan
Tahap pelaksanaan merupakan tahapan dimana peneliti memulai untuk
melakukan penelitian, yaitu dengan melakukan studi pustaka, studi dokumentasi dan
observasi untuk pengumpulan data yang dilakukan di PLTP Wayang Windu.
3. Tahap Penyelesaian dan Pelaporan
Tahap penyelesaian merupakan tahapan akhir dalam melakukan penelitian
dimana peneliti memulai untuk mengolah data yang telah diperoleh melalui studi
pustaka dan observasi, selanjutnya peneliti menyusun hasil pengolahan data secara
sistematik dan membuat kesimpulan dari hasil penelitian yang telah dilakukan.
E. Langkah-Langkah Penelitian
Dalam suatu penelitian, perlu diperhatikan langkah-langkah pengerjaannya
secara sistematik sehingga dapat memberikan arahan dalam proses pengerjaan serta
dapat memudahkan dalam proses pemahaman dari tujuan yang ingin dicapai dari
proses penelitian. Berikut merupakan langkah-langkah penelitian yang tersedia dalam
diagram alir (flowchart).
35
Sidik Setiadi, 2014
Analisis penerapan Kontroler PID Pada AVR Untuk Menjaga Kestabilan Tegangan di PLTP
Wayang Windu
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
MULAI
PENGUMPULAN DATA PARAMETER
GENERATOR PLTP WAYANG WINDU
PENGOLAHAN DATA SECARA MANUAL
PENGUJIAN STABILITAS SISTEM DENGAN
KRITERIA KESTABILAN ROUTH-HURWITZ
SIMULASI BLOK DIAGRAM AVR PLTP WAYANG
WINDU DENGAN MENGGUNAKAN MATLAB ver.
R2012a
LAKUKAN ANALISIS DATA HASIL SIMULASI
PADA MATLAB
PENYUSUNAN HASIL ANALISIS DATA
PADA SKRIPSI
SELESAI
Gambar 3.1. Diagram Alir (Flow Chart) Penelitian Skripsi
Berdasarkan gambar 3.1, proses penelitian skripsi yang dilakukan penulis
dimulai dengan mengumpulkan data yang akan digunakan pada proses perhitungan
manual maupun untuk keperluan simulasi pada MATLAB, selanjutnya penulis
36
Sidik Setiadi, 2014
Analisis penerapan Kontroler PID Pada AVR Untuk Menjaga Kestabilan Tegangan di PLTP
Wayang Windu
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
melakukan pengolahan data secara manual, hasil pengolahan data secara manual
selanjutnya digunakan untuk keperluan uji stabilitas sistem. Setelah uji stabilitas
dilakukan, penulis melakukan simulasi dengan menggunakan MATLAB untuk
mendapatkan hasil yang selanjutnya akan di analisis dan di susun pada skripsi ini.
MULAI
PENYEDERHANAAN BLOK DIAGRAM
LAKUKAN UJI STABILITAS DENGAN KRITERIA KESTABILAN ROUTH-HURWITZ
SISTEM STABIL?
SIMULASI HASIL PENGOLAHAN DATA SECARA MANUAL DENGAN MATLAB ver. R2012a
LAKUKAN ANALISIS DARI HASIL SIMULASI PADA MATLAB
SELESAI
YA
TIDAK
PENYUSUNAN HASIL ANALISIS PADA SKRIPSI
Gambar 3.2. Diagram Alir (Flow Chart) Analisis Penerapan kontroler PID
37
Sidik Setiadi, 2014
Analisis penerapan Kontroler PID Pada AVR Untuk Menjaga Kestabilan Tegangan di PLTP
Wayang Windu
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Berdasarkan gambar 3.2. analisis penerapan kontroler PID dimulai dengan
melakukan penyederhanaan blok diagram. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan
transfer function dari blok diagram AVR yang selanjutnya akan digunakan untuk
dilakukan uji stabilitas dengan menggunakan kriteria kestabilan Routh-Hurwitz. Data
yang diperoleh dari uji stabilitas yaitu berupa range yang akan digunakan untuk
mengubah nilai konstanta amplifier dalam proses simulasi dengan menggunakan
bantuan software MATLAB. Setelah melakukan simulasi, penulis melakukan analisis
untuk mendapatkan nilai overshoot, error steady state, rise time dan rise time ,
setelah diperoleh nilai-nilai tersebut akan dapat diketahui nilai konstanta amplifier
maksimum yang dapat digunakan untuk membuat sistem dalam keadaan stabil
maksimum.
1. Perhitungan Manual
Pada tahap ini, perhitungan manual merupakan elemen penting karena akan
digunakan sebagai input dari tahap selanjutnya yaitu tahap simulasi dengan
menggunakan MATLAB. Perhitungan manual ini bertujuan untuk melakukan analisis
kestabilan dari sistem yang digunakan, adapun persamaan rumus yang digunakan
dalam perhitungan adalah sebagai berikut:
a. Penyederhanaan Fungsi Alih Loop Tertutup:
Gambar 3.3. Penyederhanaan Blok Diagram Loop Tertutup
38
Sidik Setiadi, 2014
Analisis penerapan Kontroler PID Pada AVR Untuk Menjaga Kestabilan Tegangan di PLTP
Wayang Windu
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Fungsi alih loop tertutup:
𝐶(𝑠)
𝑅(𝑠)=
𝐺(𝑠)
1 + 𝐺(𝑠)𝐻(𝑠)
Hasil perhitungan manual dari penyederhanaan blok diagram PLTP Wayang
Windu tersedia sebagai lampiran.
b. Penggunaan Kriteria Kestabilan Routh untuk Menentukan Stabilitas Tegangan: