KENDALI TEGANGAN LUARAN GENERATOR DENGAN BEBAN LAMPU MENGGUNAKAN METODE PROPORSIONAL INTEGRAL DERIVATIF (PID)
Oleh : Bagus Yunanto 1 , Imam Syaefudin 1 , Puji Rahayu L. 1 , Sopyan Adi H. 1 , Bambang Supriyo 1 , Samuel Beta 1
Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Semarang Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia
E-mail : bagusy@polines.ac.id

## Abstrak
Dunia kontrol dan kendali mengalami perkembangan guna membantu suatu proses pada industri. Salah satu  contoh  perkembangan  kontrol  dan  kendali  yaitu  kendali  PID  untuk  mengendalikan  suatu  proses sehingga  luarannya  dapat  stabil.  Pengendalian  suatu  proses  yang  dilakukan  secara  konvensional cenderung  tidak  stabil  dan  mengakibatkan  gagalnya  proses  tersebut.  Tujuan  penelitian  ini  adalah menambah fasilitas Laboratorium Kendali Politeknik Negeri Semarang untuk modul pembelajaran motor generator  dengan  kendali  PID  menggunakan  NI  MyRIO  sebagai  sistem  akuisisi  data  dan  LabView sebagai  pemrogram  kendali  PID  guna  mendapatkan  nilai  PID  yang  benar  untuk  pengontrol  putaran motor sehingga menghasilkan tegangan luaran generator yang stabil dan tidak terpengaruh oleh beban. Parameter kendali PID dicari menggunakan metode pendekatan penalaan manual agar memiliki luaran yang stabil sesuai dengan target. Kinerja kendali yang akan diamati yaitu tegangan berlebih, waktu naik dan eror keadaan stabil. Berdasarkan hasil percobaan tanpa beban nilai target yang paling baik adalah 15V dengan nilai Kp=17, Ki=0,023, Kd=0,003 dengan nilai tegangan berlebih 0V, waktu naik 14,1 detik dan  eror  keadaan  stabil  mendekati  0V.  Pada  percobaan  dengan  beban  nilai  target  yang  paling  baik adalah  9V  dengan  nilai  Kp=28,33,  Ki=0,025,  Ki=0,005,  dengan  setelah  diberi  4  beban  gelombang mencapai target kembali. Pada target 12V hanya dapat menaikkan 3 beban dan pada target 15V hanya dapat menaikkan 2 beban. Hal ini dikarenakan daya beban melebihi kemampuan dari pada generator.
Kata Kunci : Kendali PID, NI MyRIO, LabView, motor generator, penalaan manual

## Abstract
The  world  of  control  and  control  has  developed  to  help  a  process  in  industry.  One  example  of  the development  of  control  and  control  is  PID  control  to  control  a  process  so  that  the  output  can be  stable. Controlling a process that is carried out conventionally tends to be unstable and results in the failure of the process. The purpose of this final project is to add the Semarang State Polytechnic Control Laboratory facilities for a motor generator learning module with PID control using NI MyRIO as a data acquisition  system  and  LabView  as  a  PID  control  programmer  to  get  the  correct  PID  value  for motor  rotation  controllers  so  as  to produce a stable generator output voltage. and is not affected by the load. PID control parameters are searched using the manual tuning approach method in order to have a stable  output  according  to  the  target.  The  control performance  to  be  observed  is  overvoltage,  rise  time and error in a stable state. Based on the results of the experiment at no load, the best target value is 15V with  a  value  of  Kp  =  17,  Ki =  0,025,  Ki  =  0.005  with  an overvoltage value  of  0V,  an increase time of 14,1 seconds and an error in a stable state near 0V. In an experiment with  a  load  the  best  target  value is  9V  with  a  value  of  Kp  =  21.25,  Ki  =  0,023,  Ki  =  0.003,  after  being  given  4 waves the load reaches the target again.  On  target 12V can only increase 3 loads and at 15V target  can only increase 2 loads. This is because the load power exceeds the capacity of the generator.
Keyword : PID control, NI myRIO, LabView, motor generator, manual tuning

## 1. Pendahuluan
Dunia kontrol dan kendali mengalami perkembangan  guna  membantu  suatu proses  pada  industri.  Salah  satu  contoh perkembangan  kontrol  dan  kendali  yaitu kendali  PID  untuk  mengendalikan  suatu
proses  sehingga  luarannya  dapat  stabil. Pengendalian suatu proses yang dilakukan secara konvensional cenderung tidak stabil dan mengakibatkan gagalnya proses tersebut.  Salah  satu  modul  kendali  yang dapat digunakan untuk mempelajari
KENDALI TEGANGAN .............. Bagus Yunanto 1 , Imam Syaefudin 1 , Puji Rahayu L. 1 , Sopyan Adi H. 1 ,
kendali PID yaitu modul motor generator. Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk menambah  fasilitas  Laboratorium  Kendali Politeknik  Negeri  Semarang  sebagai modul  pembelajaran  motor  generator dengan  kendali  PID  menggunakan  NI MyRIO  sebagai  sistem  akuisisi  data  dan LabView sebagai  pemrogram  kendali PID guna  mendapatkan  nilai  PID  yang  benar untuk  pengontrol  putaran  motor  sehingga menghasilkan  tegangan  luaran  generator yang  stabil  dan  tidak  terpengaruh  oleh beban. Sebelumnya modul motor generator yang sudah ada masih
menggunakan  mikrokontroler  Arduino sebagai sistem akuisisi data untuk membaca  tegangan  luaran  generator  dan mengaktifkan  motor  penggerak  melalui pengendali  motor.  Namun,  penggunaan mikrokontroler tersebut memiliki kelemahan  yaitu  memiliki  kesalahan pembacaan tegangan yang tinggi  pada pin masukan  analog.  Oleh  karena  itu  dibuat modul  motor  generator  menggunakan mikrokontroler  NI  MyRio  yang  memiliki spesifikasi lebih baik dibandingkan Arduino.
Pada penelitian ini, NI MyRio digunakan  sebagai  sistem  akuisisi  data untuk membaca tegangan luaran generator dan mengaktifkan motor penggerak melalui penggerak motor pada kendali on- off,  kendali  P,  kendali  PD,  dan  kendali PID. Kemudian kinerja kendali yang akan diamati  yaitu  tegangan  berlebih,  waktu naik,  dan  eror  keadaan  stabil.  Perangkat lunak LabView digunakan sebagai pemrogram kendali, mengatur nilai parameter  PID,  mengeluarkan  PWM  ke penggerak motor, menukar keadaan beban, menampilkan data berupa grafik dan tabel pada layar komputer.

## 2. Metode Penelitian
Metode dalam penelitian ini menggunakan system control PID. Penjelasan  dan  uraian  teori  penunjang yang  digunakan  dalam  membuat  alat  ini diperlukan untuk mempermudah pemahaman  tentang  cara  kerja  rangkaian
maupun dasar-dasar perencanaan pembuatan alat.

## 2.1. PID
Kontroler  adalah  komponen  yang berfungsi  meminimasi  sinyal  kesalahan. Tipe kontroler yang paling populer adalah kontroler  PID.  Elemen-elemen  kontroler P,  I  dan  D  masing-masing  secara keseluruhan bertujuan untuk mempercepat reaksi  sebuah  sistem.  (Wicaksono  & Pramudijanto, 2004) Struktur dasar kendali  PID  dapat  dilihat  pada  Gambar (1).

## Gambar 1. Struktur dasar kendali PID
Sistem  kontrol  PID  terdiri  dari  tiga buah  cara  pengaturan  yaitu  kontrol  P (Proporsional),  D  (Derivatif)  dan  I (Integral), dengan masing-masing memiliki  kelebihan  dan  kekurangan.
Dalam  implementasinya  masing-masing cara  dapat  bekerja  sendiri  maupun gabungan
diantaranya. Dalam
perancangan  sistem  kontrol  PID  yang perlu dilakukan adalah mengatur parameter  P,  I  atau  D  agar  tanggapan sinyal  keluaran  sistem  terhadap  masukan tertentu  sebagaimana  yang  diinginkan (Ali, 2004).
Dengan  waktu  yang  berkelanjutan, sinyal keluaran kontrol PID dapat dirumuskan seperti Persamaan (2.1). 𝑢 ( 𝑡 ) = 𝐾 p . 𝑒 ( 𝑡 ) + 𝐾𝑖 ∫ 𝑒 ( 𝑡 ) 𝑑𝑡 − 𝐾𝑑 (2.1)
Keterangan :
u(t) = variabel yang dimanipulasi
e(t) = nilai kesalahan
K p = penguatan proportional K i = penguat integral K d = penguat derivative
Hal krusial dalam desain kontroler PID ialah  penalaan  atau  pemberian  parameter P, I, dan D agar didapatkan respon sistem yang  kita  inginkan  (Handy  Wicaksono, 2004).  Penalaan  manual  merupakan  salah
satu metode pendekatan untuk menentukan  parameter  awal  PID.  Urutan pada  metode  penalaan  manual  yaitu dengan  mencari  nilai  Kp,  kemudian  Kd dan yang terakhir adalah Ki.

## 2.2. NI MyRio dan NI LabView
NI-MyRIO (National Instruments MyRIO)  adalah  sebuah  mikrokontroler dimana  masukan  dan  luarannya  dapat dikonfigurasi.  Alat  ini  memiliki  masukan dan  luaran  analog,  digital  I/O  audio.  NI- myRIO dapat dihubungkan dengan komputer  menggunakan  USB.  MyRIO memiliki  2  expansion  port  dan  satu  mini system  port.  Hal  ini  memungkinkan  para pengguna  untuk  mendesain  kontrol,  robot dan  juga  sistem  mekatronik.  (Priyade, 2018).  MyRio  menggunakan  LabView untuk  membuat  aplikasi  yang  akan menjalankan  perangkat  keras.  MyRIO ditunjukkan pada Gambar (2).
Gambar 2. NI MyRio 1950

## 2.3. Catu Daya
Power  Supply  atau  catu  daya  yang digunakan  pada  penelitian  ini  adalah Switch  Mode  Power  Supply (SMPS)  24V. Catu  daya  ini  merupakan  catu  daya  yang langsung  menyearahkan  dan  menyaring tegangan masukan AC untuk mendapatkan tegangan  DC.  Bentuk  switch  mode  power supply ditunjukkan pada Gambar (3).
Gambar 3. Switch mode power supply 24 VDC/15A Pada  penelitian  ini  catu  daya  SMPS digunakan sebagai sumber tegangan motor
penggerak dan akan diturunkan tegangannya  menjadi  5V  menggunakan koverter  step  down  regulator  DC  ke  DC untuk mensuplai relai. Bentuk fisik modul LM2596 ditunjukkan pada Gambar (4) dan spesifikasi ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Spesifikasi modul LM2596 Tegangan masukan 24V Tegangan luaran 5V Arus 3A
Gambar 4. Modul LM2596

## 2.4. Motor dan Generator
Mesin  listrik  yang  mampu  mengubah energi  listrik  arus  searah  (listrik  DC) menjadi  tenaga  mekanik  disebut  motor listrik  arus  searah.  Tenaga  mekanik  yang diperoleh dari sebuah motor listrik berupa tenaga  putar  atau  rotasi  pada  rotor.  Torsi yang  dihasilkan  oleh  motor  listrik  dapat digunakan  untuk  tenaga  penggerak  suatu alat  atau  sistem.  Motor  arus  searah  atau motor  DC  mempunyai  bentuk  kontruksi yang  sama  dengan  generator  DC.  Motor DC dapat digunakan sebagai generator DC dan  sebaliknya,  generator  DC  dapat digunakan  sebagai  motor  DC.  Generator DC  yang  dapat  digunakan  sebagai  motor DC  yaitu  generator  yang  menggunakan penyearah mekanik (komutator).
Putaran yang dihasilkan oleh motor DC berasal dari gerakan sebuah kawat berarus yang  berada  pada  suatu  medan  magnet homogen.  Medan  magnet  berasal  dari magnet tetap dengan kutub U dan S, yang diletakkan  pada  posisi  tertentu  pada konstruksi  motor  listrik.  Letak  masing- masing  kutub  dan  arah  aliran  arus  listrik akan  menentukan  arah  gerakan  atau putaran rotor. Kalau sebuah kawat terletak pada  medan  magnet  homogen,  karena pada kedua sisi kawat yang berseberangan mengalir arus yang berlawanan arah, maka kawat akan bergerak berputar dengan arah
KENDALI TEGANGAN .............. Bagus Yunanto 1 , Imam Syaefudin 1 , Puji Rahayu L. 1 , Sopyan Adi H. 1 ,
gerakan  lilitan  tersebut  (Bintoro,  2000, Hal.23-24).

## Gambar 5. Motor Generator DC
2.5. Rangkaian Penggerak Motor
Rangkaian penggerak motor menggunakan rangkaian
transistor darlington yang memiliki resistansi masukan  tinggi  dan  resistansi  keluaran rendah.  Oleh  karena  itu,  arus  luaran  pada penguat darlington meningkat dan penguatan arus keseluruhan juga meningkat. Karakteristik tersebut membuat  transistor  darlington  sangat berguna  sebagai  penguat  arus.  Penguatan arus dapat dihitung:
(Tomar et al, 2019, hal.201) Rangkaian penggerak motor ditunjukkan pada Gambar (6).
Gambar 6. Rangkaian penggerak motor

## 2.6. Rangkaian Pengondisi Sinyal
Fungsi  rangkaian  pengondisi  sinyal yaitu untuk mengondisikan sinyal masukan dari generator sebelum masuk ke mikrokontroler MyRIO. Rangkaian pengondisi sinyal digunakan karena tegangan  maksimal  yang  dapat  masuk  ke MyRIO  adalah  10V,  sedangkan  tegangan luaran  dari  generator  lebih  dari  10V sehingga  diperlukan  penghubung  berupa pengondisi  sinyal.  Rangkaian  pengondisi
sinyal ditunjukkan pada Gambar (7). Pada penelitian  ini  pengondisi  sinyal  yang digunakan  adalah  rangkaian  pembagi tegangan.
Gambar 7. Rangkaian pengkondisi sinyal

## 2.7. NI LabVIEW
Prinsip  pemberian  bias  pada  diode dapat  digunakan  untuk  mendeteksi  arus beban  dengan  memanfaatkan  tegangan barier  diode.  Tegangan  barier  adalah tegangan yang harus dilampaui agar diode bekerja.  Pada  diode  faktual  tegangan barier diode adalah 0,6V-0,7V untuk diode yang  terbuat  dari  bahan  silikon.  Pada rangkaian pendeteksi arus, tegangan barier diode akan dibandingkan dengan tegangan referensi di rangkaian komparator. Rangkaian  pendeteksi  arus  ditunjukkan pada Gambar (8).

## Gambar 8. Tampilan awal LabVIEW

## 2.8. Diagram Blok
Alat  kendali  tegangan  luaran  generator dirancang  dengan  beberapa  sistem  yang terbagi  menjadi    4  bagian  diantaranya masukan,  pemroses,  luaran,  dan  beban. Komponen  masukan  yang  digunakan dalam alat adalah tegangan generator yang sudah melalui rangkaian pengondisi sinyal. Kemudian pada pemroses menggunakan  NI  MyRIO-1950,  pada bagian  luaran  menggunakan  motor  DC, dan  pada  bagian  beban  menggunakan lampu.
Gambar 9. Diagram blok
Cara  kerja  singkat  dari  blok  diagram pada Gambar 9 adalah: Target merupakan masukan dari sistem berupa tegangan yang diinginkan  dan  luarannya  juga  berupa tegangan.  Luaran  dari  sistem  akan digunakan sebagai umpan balik yang akan dibandingkan  dengan  target,  kemudian didapatkan kesalahan dari tegangan aktual dengan target. Kesalahan ini akan membuat sistem mengendalikan
penggerak  motor  untuk  mengaktifkan motor  sehingga  kesalahan  semakin  kecil dan didapatkan luaran yang sesuai dengan target.  Lampu  digunakan  sebagai  beban luaran  generator  untuk  menguji  kinerja sistem yang dapat diaktifkan menggunakan relai atau saklar tukar.

## 2.9. Tahap Pembuatan Sistem
Tahap pembuatan sistem sangat penting akan  penempatan  dan  pemanfaatan  serta keefektifan  dalam  pembuatan  alat  peraga kendali  posisi rotasi.  Dalam  tahap pembuatan  sistem  akan  dibahas  langkah langkah  pembuatan  alat  peraga  kendali posisi  rotasi  dilengkapi  dengan  proses pemrograman.
1. Pembuatan Perangkat Keras
Perancangan perangkat
keras berdasarkan  diagram  blok  membutuhkan perangkat  papan  rangkaian  tercetak  untuk memudahkan dalam perakitan alat, menyalurkan sumber tegangan, dan menghemat  tempat.  Selain  itu  juga pembuatan mekanik untuk rangka dudukan  alat  kendali  tegangan  luaran generator  ditunjukkan  pada  gambar  (10- 12).
Gambar 10. Desain tampak atas
Gambar 11. Desain tampak samping
Gambar 12. Desain tampak depan
2. Pembuatan Perangkatan Lunak
Proses  pembuatan  perangkat  lunak merupakan  proses  pembuatan  program sistem. Dalam pembuatan program, perangkat  lunak  yang  digunakan  adalah perangkat lunak LabView 2019. Perangkat lunak  LabView  terdiri  dari  beberapa bagian. Bagian pertama adalah pembuatan program  pada  blok  diagram  sebagai pemroses  data  dan  pembuatan  tampilan pengoperasian  alat  pada front  panel aplikasi LabView 2019. Terdapat beberapa  tahapan  perancangan  perangkat lunak  yang  digunakan  pada  perangkat. Untuk  memberikan  gambaran  umum jalannya program dan memudahkan pembuatan  perangkat  lunak,  maka  dibuat diagram  alir  yang  menunjukan  jalannya
KENDALI TEGANGAN .............. Bagus Yunanto 1 , Imam Syaefudin 1 , Puji Rahayu L. 1 , Sopyan Adi H. 1 ,
program. Diagram alir program ditunjukan pada Gambar 13.
Gambar 13. Diagram alir

## 3. Hasil Dan Pembahasan
Berdasarkan  hasil  pengukuran  dan pengujian  alat,  kendali  on-off,  kendali  P, kendali  PD,  dan  kendali  PID  dapat dianalisis  dengan  meninjau  tegangan berlebih,  waktu  naik  dan  eror  keadaan stabil di setiap kendali yang parameternya dicari dengan menggunakan metode pendekatan manual.

## 3.1. Percobaan target 9V

## 1.  Kendali On Off
Kendali  tegangan  luaran  generator menggunakan kendali on-off menghasilkan
grafik luaran yang
ditunjukkan oleh Gambar (14).
Gambar 14. Grafik luaran generator target 9V menggunakan kendali on-off 2.  Kendali P Kendali  tegangan  luaran  generator menggunakan kendali P dengan Kp=28,33;  Ki=0;  Kd=0  menghasilkan grafik  luaran  yang  ditunjukkan  oleh Gambar (15).
Gambar  15.  Grafik  luaran  generator target 9V menggunakan kendali P 3. Kendali PD Kendali  tegangan  luaran  generator menggunakan  kendali  PD  dengan  Kp  = 28,33;  Ki = 0;  Kd = 0,005 menghasilkan grafik  luaran  yang  ditunjukkan  oleh Gambar (16).
Gambar 16. Grafik luaran generator target 9V menggunakan kendali PD
4.  Kendali PID Tanpa Beban
Kendali  tegangan  luaran  generator menggunakan  kendali  PID  dengan  Kp  = 28,33;  Ki  =  0,025;  Kd  =  0,005 menghasilkan grafik luaran yang ditunjukkan oleh Gambar (17).
Gambar 17. Grafik luaran generator target 9V menggunakan kendali PID 5.  Uji Coba Kendali PID
Kendali  tegangan  luaran  generator menggunakan  kendali  PID  di  uji  dengan beban berupa lampu berjumlah 4 menghasilkan grafik luaran yang
ditunjukkan oleh Gambar (18).
Gambar 18 Grafik luaran generator target 9V menggunakan kendali PID dengan beban Kendali on-off mampu  mengendalikan tegangan luaran generator untuk mencapai target  namun  kondisi  setelah  tegangan berlebih  tidak  stabil  dan  berfluktuasi diantara  8,4V  sampai  9,77V.  Kendali  P tidak  mampu  mencapai  target  hanya mampu  mencapai  6,91V  kemudian  stabil di  6,6V.  Kendali  PD  tidak  mampu mengendalikan  luaran  generator  untuk mencapai  target,  karena  hanya  mampu mencapai  tegangan  maksimum  6,63V  dan stabil  ditegangan  tersebut.  Kendali  PID mampu  mengendalikan  luaran  tegangan generator  mencapai  target  dan  bertahan pada  posisi  tersebut,  sehingga  eror  saat
kondisi  stabil  cenderung  0V.  Kemudian kendali  PID  di  uji  dengan  beban  berupa lampu  yang  berjumlah  4  buah  dengan spesifikasi  tegangan  kerja  12V  5W mampu  mempertahankan  luaran  tegangan generator sesuai dengan target.
Tabel 2. Perbandingan kendali
Kendali Waktu Naik Tegangan Berlebih Posisi Aktual Saat Stabil Eror Keadaan Stabil on-off 2,5 detik 0,97V 8,4 – 9,7V 0,6V – 0,7V P 2,8 detik 0,31V 6.6V 2,4V PD 4,9 detik 0V 6,63V 2,37V PID tanpa beban 11,8detik 0V 9V 0V Tabel 3. Uji coba kendali PID dengan beban Beban Tegangan Generator Pada Kondisi Stabil 1 Lampu 9V 2 Lampu 9V 3 Lampu 9V 4 Lampu 9V

## 3.2. Percobaan target 12V
1.  Kendali On Off Kendali  tegangan  luaran  generator menggunakan kendali on-off menghasilkan grafik luaran yang
ditunjukkan oleh Gambar (19).
Gambar 19. Grafik luaran generator target 12V menggunakan kendali on-off
2. Kendali P
Kendali  tegangan  luaran  generator menggunakan kendali P dengan
Kp=21,25; Ki=0;  Kd=0;  menghasilkan grafik  luaran  yang  ditunjukkan  oleh Gambar (20).
KENDALI TEGANGAN .............. Bagus Yunanto 1 , Imam Syaefudin 1 , Puji Rahayu L. 1 , Sopyan Adi H. 1 ,
Gambar 20. Grafik luaran generator target 12V menggunakan kendali P
3.  Kendali PD Kendali  tegangan  luaran  generator menggunakan kendali PD dengan Kp=21,25; Ki=0; Kd=0,006 menghasilkan grafik  luaran  yang  ditunjukkan  oleh Gambar (21).
Gambar 21. Grafik luaran generator target
12V menggunakan kendali PD 4.  Kendali PID Tanpa Beban
Kendali  tegangan  luaran  generator menggunakan kendali PID dengan Kp=21,25; Ki=0,025 Kd=0,006
menghasilkan grafik luaran yang ditunjukkan oleh Gambar (22).
Gambar 22. Grafik luaran generator target 12V menggunakan kendali PID
5.  Uji Coba Kendali PID Kendali tegangan luaran generator menggunakan  kendali  PID  di  uji  dengan
beban berupa lampu berjumlah 4
menghasilkan grafik luaran yang ditunjukkan oleh Gambar (23). Gambar 23. Grafik luaran generator target 12V menggunakan kendali PID dengan beban Kendali on-off mampu  mengendalikan tegangan luaran generator untuk mencapai target  namun  kondisi  setelah  tegangan berlebih  tidak  stabil,  dan  berfluktuasi diantara  11,35V-12,67V.  Kendali  P  tidak mampu  mencapai  target  namun  hanya mampu  mencapai  8,76V  kemudian  stabil di  tegangan  8,4V.  Kendali  PD  tidak mampu  mengendalikan  luaran  generator untuk  mencapai  target  hanya  mampu mencapai  tegangan  8,4V  dan  stabil ditegangan  tersebut.  Kendali  PID  mampu mengendalikan  luaran  tegangan  generator mencapai  target  dan  bertahan  pada  posisi tersebut,  sehingga  eror  saat  kondisi  stabil cenderung  0V.  Kemudian  kendali  PID  di uji  dengan  beban  berupa  lampu  yang berjumlah  4  buah  dengan  spesifikasi tegangan  kerja  12V5Watt.  Ketika  1-3 beban  dinyalakan,  tegangan  turun  dan mampu  kembali  ke  target.  Namun  pada saat 4 beban dinyalakan bersama, tegangan  luaran  generator  tidak  mampu kembali ke target dan stabil pada tegangan 11,35V.  Hal  ini  dikarenakan  jumlah  daya beban melebihi kemampuan generator. Tabel 4. Perbandingan kendali Kendali Waktu Naik Tegangan Berlebih Posisi Aktual Saat Stabil Eror Keadaan Stabil on-off 3,5 detik 0,63V 11,35V – 12,67V 0,65V – 0,67V P 3,8 detik 0,25V 8,4V 3,6V PD 4,3 detik 0V 8,4V 3,6V PID tanpa beban 10,2 detik 0V 12V 0V
Tabel 5. Uji coba kendali PID dengan
beban Beban Tegangan Generator Pada Kondisi Stabil 1 Lampu 12V 2 Lampu 12V 3 Lampu 12V 4 Lampu 11,35V

## 3.3. Percobaan target 15V
1.  Kendali On Off Kendali  tegangan  luaran  generator menggunakan kendali on-off menghasilkan grafik luaran yang ditunjukkan oleh Gambar (24).
Gambar 24. Grafik luaran generator target 15V menggunakan kendali on-off
2.  Kendali P
Kendali  tegangan  luaran  generator menggunakan  kendali  P  dengan  Kp=17; Ki=0;  Kd=0  menghasilkan  grafik  luaran yang ditunjukkan oleh Gambar (25).
Gambar 25. Grafik luaran generator target 15V menggunakan kendali P
3. Kendali PD Kendali  tegangan  luaran  generator menggunakan  kendali  PD  dengan  Kp=17; Ki=0;  Kd=0,003  menghasilkan  grafik luaran  yang  ditunjukkan  oleh  Gambar (26).
Gambar 26. Grafik luaran generator target 15V menggunakan kendali PD
4.  Kendali PID Tanpa Beban
Kendali tegangan luaran generator menggunakan kendali PID dengan Kp=17; Ki=0.023; Kd=0,003  menghasilkan grafik luaran yang ditunjukkan oleh Gambar (27).
Gambar 27. Grafik luaran generator target 15V menggunakan kendali PID
5.  Uji Coba Kendali PID
Kendali  tegangan  luaran  generator menggunakan  kendali  PID  di  uji  dengan beban berupa lampu berjumlah 4 menghasilkan grafik luaran yang ditunjukkan oleh Gambar (28).
Gambar 28. Grafik luaran generator target 15V menggunakan kendali PID dengan beban Kendali  on-off  mampu  mengendalikan tegangan luaran generator untuk mencapai
KENDALI TEGANGAN .............. Bagus Yunanto 1 , Imam Syaefudin 1 , Puji Rahayu L. 1 , Sopyan Adi H. 1 ,
target  namun  kondisi  setelah  tegangan berlebih  tidak  stabil  dan  berfluktuasi diantara  14,34V-15,55V.  Kendali  P  tidak mampu  mencapai  target  hanya  mampu mencapai  9,88V  dan  kemudian  stabil  di 9,83V. Kendali PD tidak mampu mengendalikan  luaran  generator  untuk mencapai  target  hanya  mampu  mencapai tegangan  9,83V  dan  stabil  ditegangan tersebut. Kendali PID mampu mengendalikan  luaran  tegangan  generator mencapai  target  dan  bertahan  pada  posisi tersebut,  sehingga  eror  saat  kondisi  stabil cenderung  0V.  Kemudian  kendali  PID  di uji  dengan  beban  berupa  lampu  yang berjumlah  4  buah  dengan  spesifikasi tegangan  kerja  12V5Watt.  Ketika  1-2 beban  dinyalakan,  tegangan  turun  dan mampu  kembali  ke  target.  Namun  pada saat  3  dan  4  beban  dinyalakan  bersama, tegangan  luaran  generator  tidak  mampu kembali ke target dan stabil pada tegangan 13,04V untuk 3 beban dan 11,34V untuk 4 beban.  Hal  ini  dikarenakan  jumlah  daya beban melebihi kemampuan generator.
Tabel 6. Perbandingan kendali
Kendali Waktu Naik Tegangan Berlebih Posisi Aktual Saat Stabil Eror Keadaan Stabil on-off 4,9 detik 0,26V 14,34V – 15,55V 0,66V – 0,55V P 5,3 detik 0,05V 9,83V 2,17V PD 6,8 detik 0V 9,83V 2,17V PID tanpa beban 14,1 detik 0V 15V 0V Tabel 7. Uji coba kendali PID dengan beban Beban Tegangan Generator pada Kondisi Stabil 1 Lampu 15V 2 Lampu 15V 3 Lampu 13,04V 4 Lampu 11,34V

## 4. Kesimpulan
Dari  pelaksanaan  penelitian  “Kendali Tegangan Luaran Generator dengan Beban  Lampu  Menggunakan  Metode
Proporsional  Integral  Derivatif  (PID)”, dapat disimpulkan sebagai berikut:
a. Cara  menentukan  parameter  PID menggunakan metode penalaan manual  yang  pertama  yaitu  dengan menetapkan  nilai  Kd  dan  Ki  ke  nol, kemudian  tetapkan  Kp  dengan  cara membagi  target  dengan  255  (resolusi pwm NI MyRIO). Nilai Kd ditambahkan  untuk  menghilangkan tegangan  berlebih  dan  nilai  Ki  untuk menghilangkan eror keadaan stabil.
b. Tegangan  berlebih,  waktu  naik  dan eror keadaan stabil merupakan kriteria yang digunakan untuk menilai Kinerja kendali proporsional integral derivatif (PID). Tegangan berlebih, waktu naik dan eror keadaan stabil juga digunakan  untuk  menilai  kinerja kendali  on-off,  kendali  P,  serta kendali PD.
c. Kendali PID merupakan kendali yang paling  bagus  dibandingkan  dengan kendali on-off, kendali P  dan kendali PD. Target 9V menggunakan parameter Kp = 28,33, Ki = 0,025 dan Kd  =  0,005  dengan  hasil  luaran generator yang menunjukkan tegangan  berlebih  =  0,  waktu  naik  = 11,8 detik dan eror keadaan stabil = 0. Target  12V  menggunakan  parameter Kp  =  21,25,  Ki  =  0.025  dan  Kd  = 0,006  dengan  hasil  luaran  generator yang  menunjukkan  tegangan  berlebih = 0, waktu naik = 10,2 detik dan eror keadaan  stabil  =  0.  Target  15V menggunakan  parameter  Kp  =  17,  Ki = 0.023 dan Kd = 0,003 dengan hasil luaran  generator  yang  menunjukkan tegangan  berlebih  =  0,  waktu  naik  = 14,1 detik dan eror keadaan stabil = 0.

## DAFTAR PUSTAKA
Allu,  N.,  &  Toding  A.  (2018).  Sistem
Kendali Matlab. Yogyakarta: Deepublish Sleman. Hal.153
Bintoro,    A.    G.    (2000).    Dasar- Dasar    Pekerjaan    Las.  Yogyakarta: Kanisius Yogyakarta.
Ali, M. (2004). Pembelajaran Perancangan Sistem Kontrol Pid Dengan Software Matlab.  Jurnal  Edukasi@Elektro, 1(Oktober), 1–8. Listiyarini,
Ratih.  (2018) Dasar Listrik dan Elektronika. Deepublish. Bintoro,  A.  G.  (2000).  Dasar-Dasar Pekerjaan Las. Yogyakarta: Kanisius Yogyakarta. Hal.22-23 Handy Wicaksono. (2004). Analisa Performansi dan Robustness Beberapa  Metode  Tuning  Kontroler PID  pada  Motor  DC.  Jurnal  Teknik
Elektro, 4(September), 70–78. Hanggar,  S.,  &  Effendie,  R.  (2012).
Perancangan dan Implementasi Kontroler  Pid  untuk  Pengendalian Tegangan pada Generator Set. Jurnal Teknik POMITS, 1, 1–5. http://digilib.its.ac.id.
Tomar  ,  G.S.  &  Bagwari,  A.  (2019).
Fundamentals  of  Electronic  Devices and Circuits. Springer Nature.
Hal.201