Rancang Bangun Sistem Kendali Kecepatan Motor DC Berbasis Arduino Menggunakan PID yang Dioptimasi dengan PSO

Abstract

Kecepatan motor DC sering mengalami perubahan akibat gangguan dan perubahan beban sehingga diperlukan sistem kendali yang mampu menjaga kestabilan kecepatan sesuai nilai yang diinginkan. Salah satu metode yang banyak digunakan adalah pengendali Proportional–Integral–Derivative (PID). Namun, performa pengendali PID sangat bergantung pada ketepatan penentuan parameter Kp, Ki, dan Kd. Penentuan parameter secara manual sering menghasilkan respon sistem yang kurang optimal. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk merancang dan menganalisis sistem kendali kecepatan motor DC berbasis Arduino menggunakan PID yang dioptimasi dengan algoritma Particle Swarm Optimization (PSO).Penelitian dilakukan dengan merancang sistem kendali yang terdiri dari Arduino Uno, driver motor L293D, motor DC, dan sensor encoder sebagai umpan balik kecepatan. Proses optimasi parameter PID dilakukan menggunakan MATLAB untuk memperoleh nilai PID yang optimal. Parameter hasil optimasi kemudian diimplementasikan pada Arduino dan dibandingkan dengan PID konvensional pada beberapa kondisi pengujian, yaitu tanpa beban dan berbeban dengan variasi setpoint kecepatan. Evaluasi kinerja sistem dilakukan berdasarkan parameter rise time, settling time, overshoot, steady-state error, dan integral absolute error (IAE).Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode PID–PSO mampu memberikan respon sistem yang lebih cepat, lebih stabil, dan memiliki error yang lebih kecil dibandingkan PID konvensional. Selain itu, sistem yang menggunakan PID–PSO juga menunjukkan kemampuan yang lebih baik dalam mempertahankan kestabilan kecepatan ketika terjadi perubahan beban. Berdasarkan hasil tersebut, dapat disimpulkan bahwa optimasi parameter PID menggunakan algoritma PSO efektif dalam meningkatkan performa sistem kendali kecepatan motor DC berbasis Arduino.