Pengendali Single Neuron PID untuk Pengaturan Kecepatan Motor Induksi pada Prototipe Karakterisasi Irradiator Gamma dan Perbandingannya dengan Pengendali PID Klasik Menggunakan Metode Modified Ziegler-Nichols
Bilah Samping Artikel
Read Counter : 143
Download : 129
Isi Artikel Utama
Abstrak
Pengendalian motor induksi menjadi bagian penting dalam pengoperasian prototipe karakterisasi irradiator gamma yang digunakan untuk pengujian komponen hingga pelatihan operator irradiator. Motor induksi berfungsi sebagai aktuator utama dalam sistem transportasi otomatis pada fasilitas irradiator gamma, sehingga kecepatan dan kestabilan motor akan sangat menentukan akurasi posisi sampel terhadap sumber radiasi. Pengendali Proportional-Integral-Derivative (PID) banyak digunakan karena strukturnya yang sederhana, tetapi memiliki keterbatasan dalam merespons dinamika sistem yang kompleks dan berubah-ubah. Untuk meningkatkan performa pengendalian, metode pengendalian berbasis kecerdasan buatan seperti Single Neuron PID (SNPID) banyak dikembangkan sebagai alternatif yang dapat menghasilkan karakteristik adaptif pada pengendali. Penelitian ini membandingkan performa pengendali PID yang dituning dengan metode Modified Ziegler-Nichols (MZN) dan pengendali SNPID dalam mengatur kecepatan motor induksi pada sistem irradiator gamma. Hasil evaluasi menunjukkan bahwa pengendali SNPID dengan parameter laju pembelajaran seragam sebesar 0.5 dan konstanta Hebb 0.0018 mampu menghasilkan respon lebih cepat, lebih stabil, dan lebih adaptif dibandingkan PID-MZN dengan phase margin 30°. Hasil ini mengindikasikan bahwa pengendali SNPID merupakan pilihan yang lebih efektif untuk sistem kendali motor pada aplikasi iradiasi gamma yang memerlukan respon cepat, presisi tinggi, dan robust terhadap gangguan.
Rincian Artikel
Artikel ini berlisensiCreative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Kebijakan yang diajukan untuk jurnal yang menawarkan akses terbuka
Syarat yang harus dipenuhi oleh Penulis sebagai berikut:- Penulis menyimpan hak cipta dan memberikan jurnal hak penerbitan pertama naskah secara simultan dengan lisensi di bawah Creative Commons Attribution License yang mengizinkan orang lain untuk berbagi pekerjaan dengan sebuah pernyataan kepenulisan pekerjaan dan penerbitan awal di jurnal ini.
- Penulis bisa memasukkan ke dalam penyusunan kontraktual tambahan terpisah untuk distribusi non ekslusif versi kaya terbitan jurnal (contoh: mempostingnya ke repositori institusional atau menerbitkannya dalam sebuah buku), dengan pengakuan penerbitan awalnya di jurnal ini.
- Penulis diizinkan dan didorong untuk mem-posting karya mereka online (contoh: di repositori institusional atau di website mereka) sebelum dan selama proses penyerahan, karena dapat mengarahkan ke pertukaran produktif, seperti halnya sitiran yang lebih awal dan lebih hebat dari karya yang diterbitkan. (Lihat Efek Akses Terbuka).
Referensi
Çopur, E. H., Balta, E., & Bilgic, H. H. (2025). Tuning of cascade PID controller gains of quadcopter under bounded disturbances using metaheuristic based research algorithm. The Aeronautical Journal, 2025, 1–23.
Damayanti, R., Syawaludin, B., & Gunawan, H. A. (2022). Design of PI and PID control system for induction motor control on gamma irradiator characterization prototype using a modified Ziegler-Nichols method. Journal of Electrical Technology UMY (JET-UMY), 6(2), 1–10.
Edaris, Z. L., & Abdul-Rahman, S. (2016). Performance comparison of PID tuning by using Ziegler-Nichols and particle swarm optimization approaches in a water control system. Journal of Information and Communication Technology, 15(1), 203–224.
Feng, W.-H. (2022, January 7–9). Brushless DC motor control based on improved single neuron PID algorithm. In Proceedings of the 2nd International Conference on Mechanical Engineering, Intelligent Manufacturing and Automation Technology (MEMAT 2022) (pp. 697–700). Guilin, China.
Indiarto, R., Pratama, A. W., Sari, T. I., & Theodora, H. C. (2020). Food irradiation technology: A review of the uses and their capabilities. International Journal of Engineering Trends and Technology, 68(12), 91–98. https://doi.org/10.14445/22315381/IJETT-V68I12P216
Jacobs, G. P. (2021). Validation of the radiation sterilization of pharmaceuticals. In Handbook of Validation in Pharmaceutical Processes: Fourth Edition (pp. 355–373). CRC Press. https://doi.org/10.1201/9781003163138-22
Kepala Pusat Rekayasa Fasilitas Nuklir. (2018). MP01-CE-IRG2018-RFN.4, Manual Program Prototipe Karakterisasi Iradiator Gamma. Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN).
Kepala Pusat Rekayasa Fasilitas Nuklir. (2019). MP001-CE-IRG2019-RFN.4, Manual Program Prototipe Karakterisasi Iradiator Gamma Tahap II (No. 021, pp. 1–25). Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN).
Koubaa, M., Barba-Orellana, S., Roselló-Soto, E., & Barba, F. J. (2016). Gamma irradiation and fermentation. In Food Engineering Series (pp. 143–153). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-42457-6_7
Kusumoputro, B., & Rif'An, M. (2016, December 14–16). Performance characteristics of an improved single neuron PID controller using additional error of an inversed control signal. In Proceedings of the 2015 World Congress on Industrial Control Systems Security (WCICSS 2015) (pp. 58–62). London, United Kingdom. IEEE. https://doi.org/10.1109/WCICSS.2015.7420324
Luo, Q., Liu, D., Song, S., Yang, W., & Qiao, Z. (2021, October 10–11). Research on artificial intelligence technology in electrical automation control. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 632(4), 042085. 2020 Asia Conference on Geological Research and Environmental Technology (GRET 2020), Kamakura City, Japan. https://doi.org/10.1088/1755-1315/632/4/042085
Mao, Q., & Ge, S. (2020, December 18–20). A parallel nonlinear control system of improved generalized predictive control and single neuron PID based on U-model. In Proceedings of the 2020 7th International Conference on Information Science and Control Engineering (ICISCE 2020) (pp. 1595–1599). Changsha, China. IEEE. https://doi.org/10.1109/ICISCE50968.2020.00315
O'Hara, K. (2012). Gamma ray technology for food irradiation. In Food Irradiation Research and Technology: Second Edition (pp. 29–46). Wiley-Blackwell. https://doi.org/10.1002/9781118422557.ch3
Satmoko, A., Gunawan, H. A., Rozali, B., & Budiyono, W. (2017, November 21–23). Komisioning awal prototip iradiator Gamma Merah Putih dengan aktivitas sumber Cobalt-60 sebesar 300 KCi. In Seminar Pendayagunaan Teknologi Nuklir 2017, Tangerang Selatan, Indonesia: Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN).
Sobhan, P. V. S., Nagesh Kumar, G. V., Amarnath, J., & Subbarao, M. (2014). Stabilization of active magnetic bearing system using single neuron PID controller. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 9(7), 1149–1155.
Syawaludin, B., Gunawan, H. A., & Tukiman. (2021). Pembuatan program kendali pergerakan tote pada frame simulator iradiator menggunakan PLC Omron seri CJ2M-CPU13. PRIMA, 18(1), 1–10.
Welander, P., & Vandoren, V. (2010, February 1). Understanding derivative in PID control. Control Engineering, 57(2).
Xue, D., Chen, Y., & Atherton, D. P. (2008). Linear Feedback Control: Analysis and Design with MATLAB. Philadelphia, PA: Society for Industrial and Applied Mathematics (SIAM).