## SIMULASI PENJADWALAN POSISI PANEL SURYA DENGAN MENGGUNAKAN PENGENDALI PID (PROPORTIONAL, INTEGRAL, DAN DERIVATIVE)
M. Nuzuluddin * ,  Danang Arengga, dan Anik Nur Handayani Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Malang *Corresponding author, e-mail: m.nuzuluddin.1605518@students.um.ac.id
Abstrak -  Energi  sangat  penting  bagi  kehidupan  manusia,  namun  kini  energi  semakin  menurun  karena meningkatnya konsumsi energi yang tidak seimbang dengan supply. Untuk mengatasi masalah ini banyak energi  alternatif  telah  dikembangkan,  salah  satunya  adalah  energi  surya.  Namun  masalahnya  adalah rendahnya  tingkat  efisiensi  karena  pentingnya  posisi  panel  surya  dengan  matahari.  Oleh  karena  itu diperlukan  penjadwalan  posisi  panel  surya  sesuai  dengan  lintasan  matahari.  Untuk  mendapatkan  energi matahari yangs esuai dengan lintasnnya secara optimal ada dua hal yang harus diperhatikan sudut elevasi dan  sudut  azimuth.  Kedua  sudut  ini  akan  menjadi  titik  kontrol  panel  surya,    dan  kedua  sudut  tersebut didapatkan dari pembacaan sensor yaitu sensor gyro untuk sudut elevasi dan kompas untuk sudut azimuth. Selanjutnya diolah kedalam mikrokontroller dengan menggunakan pengontrol PID (Proporsional, Integral, Derivatif)  untuk  mengontroll  motor  DC  dalam  penjadwalan  posisi  panel  surya  sesuai  lintasan  matahari. Dengan penggunaan kontrol PID dapat memperbaiki respon pada motor sehingga mengurangi error steady state dan dapat memberikan efek redaman pada sistem osilasi. Sehingga jadwal posisi panel surya sesuai lintasan matahari terkontrol dengan baik
Kata Kunci : Panel Surya , PID,  Sudut Elevasi, Sudut Azimut
Abstract - Energy is very important for human life, but now the energy is getting decreased because of the increasing  energy consumption that is not balance with the supply. In order to overcome these problem many alternative energy has been developed, one of which is solar energy. However the problem is low level of efficiency because the position of solar panels with the sun becomes very important. For optimum solar  energy  with  optimal  crossing  there  are two things  to  be  aware of  the  elevation  angle  and  azimuth angle. Both angles will be the control points of the solar panels, and these two angles are obtained from sensor readings of gyro sensors for elevation angles and compasses for azimuth angles. Further processed into microcontroller by using PID controller (Proportional, Integral, Derivative) to controll DC motor in solar  panel  position  scheduling  according  to  solar  path.  With  the  use  of  PID  controls  can  improve  the response on the motor thus reducing steady state errors and can provide damping effects on the oscillation system. So the schedule of solar panel position according to the path of the sun is well controlled
Keywords : Solar Tracking, PID,  Solar Panel, Elevation Angle, Azimuth Angle
Copyright © 2017 JNTE. All rights reserved

## 1. PENDAHULUAN
Saat ini energi merupakan isu penting karena konsumsi energi terus meningkat seiring dengan laju pertumbuhan ekonomi dan populasi. Energi dapat  dikategorikan  menjadi  2,  yaitu  energi terbarukan  dan  energi  yang  tidak  terbarukan, yang berarti energi tak terbarukan, bukan energi fosil,  dan  tidak  dapat  diperbaharui.  Sebaliknya, energi  terbarukan  adalah  energi  yang  berasal dari  alam  dan  dapat  diperbaharui  seperti matahari, angin, air, biomassa, dan lain-lain. [1].
Matahari  sebagai  sumber  energi  memiliki gerakan  yang  harus  diikuti  oleh  panel  surya
untuk mendapatkan energi secara optimal. Panel surya  harus  memiliki  kemampuan  untuk melacak  lintasan  pergerakan  matahari.  Sinar matahari  datang  setiap  saat,  yang  disebabkan oleh  pergerakan  bumi  yang  berputar  pada porosnya,  atau  biasa  disebut  rotasi  bumi. Umumnya panel surya dipasang di instalasi tidak berubah posisi mengikuti sinar matahari. Hal ini menghasilkan  tegangan  output  yang  tidak optimal yang dihasilkan oleh panel surya [2].
Cara  mengatasi  hal  ini  adalah  dengan menggunakan perangkat yang berfungsi menyesuaikan  penjadwalan  kemiringan  panel surya.  Penjadwalan  ini  juga  berfungsi  untuk
mengatur  perubahan  sudut  panel  surya.  Hal  ini agar  setiap  saat  berubah,  panel  surya  bisa meningkatkan input paparan sinar matahari. Jika radiasi matahari yang diterima oleh panel surya dapat  ditingkatkan,  maka  akan  meningkatkan tegangan  output  panel  surya  bila  dibandingkan dengan panel surya dengan tidak ada penjadwalannya.  Oleh  karena  itu,  dibutuhkan pengendali yang bisa mengendalikan pergerakan pada  panel  surya.  Dalam  tulisan  ini  perancang controller menggunakan PID untuk mengendalikan posisi panel surya sesuai lintasan matahari secara optimal berdasarkan pergerakan sudut  elevasi  dan  sudut  azimuth  dengan menggunakan simulink pada MATLAB. MATLAB  adalah  bahasa  tingkat  tinggi  dan lingkungan  yang  interaktif  untuk  perhitungan numerik, visualisasi, dan pemrograman. Dengan menggunakan MATLAB, kita dapat menganalisis  data,  mengembangkan  algoritma, dan membuat model dan aplikasi [3,4].

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1. Motor DC
Motor DC bekerja berdasarkan prinsip gaya elektromagnetik sehingga ketika motor diberikan daya, arus akan mengalir ke motor dan menghasilkan torsi putar yang sebanding dengan arus  [5].  Pada  sistem  ini  digunakan  power window  motor  DC.  Pemodelan  Rangkaian internal  Motor  DC  sederhana  dan  analisisnya ditunjukkan oleh Gambar 1:
Gambar 1. Rangkaian motor [5].

## 2.2. Kendali PID
Pengendali PID ini paling banyak dipergunakan  karena  sederhana  dan  mudah dipelajari serta tuning parameternya. Lebih dari 95% proses di industri menggunakan pengendali ini.  Pengendali  ini  merupakan  gabungan  dari pengedali  proportional  (P),  integral  (I),  dan derivative  (D)  [5,6].  Blok  diagram  dari  sistem pengendali  dengan  untai  tertutup  ( closed  loop ) ditunjukkan oleh Gambar 2.
R Pengontrol Plant
+ - Y
Gambar 2. Blok diagram sistem close loop [7].
Pada kebanyakan sistem pengaturan kecepatan,  yang  diinginkan  adalah  menjaga konstan kecepatan  putar  untuk  segala  kondisi beban, bukan mengatur agar kecepatan putarnya berubah-ubah  setiap  waktu  mengikuti  masukan acuan  yang  berubah. Tidak  demikian  halnya dengan sistem pengaturan posisi. Pada sistem ini, akurasi  sistem biasanya  diukur  tidak  hanya dengan steady-state  error untuk  masukan  step, tetapi  juga dengan steady-state  error untuk masukan  yang  berubah  dengan  waktu.  Hal  ini biasanya diistilahkan  sebagai foollowing  error . Penambahan  kontroler  PD  ternyata  dapat memperbaiki  kinerja  sistem  pengaturan  posisi dalam hal besarnya following error ini.

## 3. METODOLOGI
Proses  penelitian  dan  perancangan  melalui beberapa tahap secara sistematis, agar diperoleh data yang akurat. Dimulai dengan pengumpulan data,  perancangan,  pembuatan  alat,  pengujian, hingga  analisis  hasil  sistem.  Perancangan perangkat panel surya diawali dengan penggunaan catu daya sebagai sumber tegangan rangkaian. Sudut elevasi dan sudut azimut untuk menentukan titik setel. Sensor gyro dan kompas digunakan sebagai sensor posisi. Mikrokontroler ATmega 328 (Arduino Nano) digunakan sebagai unit dalam pelacakan matahari untuk penjadwalan  panel  surya.  Sedangkan  pada output  motor  DC  terdiri  dari  yang  digunakan untuk  menggerakkan  panel  surya.  Hal  ini ditunjukkan  dalam  blok  diagram  alat  pada Gambar 3.
Power Supply
Sensor (Gyro dan Compasss) Mikrokontroller (Atega 328)
Motor DC Panel Surya
Gambar 3. Blok diagram sistem.

## 3.1. Perubahan Posisi Panel Surya
Gambar  4  menunjukkan  pelacakan  posisi matahari  sesuai  sudut  elevasi,  perubahan  posisi kemiringan  panel  surya,  dengan  asumsi  posisi matahari  terbit  pukul  09.00  WIB  dan  terbenam jam  17.00  WIB.  Posisi  matahari  berpengaruh pada  kemiringan  panel  surya.  Pada  posisi pertama, panel surya memiliki sudut -45 o untuk menangkap sinar matahari dari pukul 09.00 WIB - 10.00 WIB. Panel surya akan berubah ke posisi 2 saat jam menunjukkan pukul 10.00 WIB pada sudut -30 o untuk menangkap sinar matahari pada pukul 10.00 WIB - 11.00 WIB. Selanjutnya pada posisi 3, 4, 5, 6, ke 7. Setelah pukul 15.00 WIB, posisi  panel  akan  kembali  ke  posisi  1  untuk menangkap sinar matahari keesokan harinya.
Gambar 4. Posisi panel surya terhadap matahari berdasarkan sudut elevasi
Sedangkan  berdasarkan  sudut  azimut  pada sistem  ini  selain  bergerak  dengan  berdasarkan sudut  elevasi  juga  bergerak  berdasarkan pergerakan harian matahari sehingga membentuk  sudut,  dan  sudut  itu  adalah  sudut azimuth.  Matahari  akan  nampak  bergerak  dari khatulistiwa  (khatulistiwa)  antara  23,5  derajat lintang utara dan lintang selatan.
Gambar 5 . Posisi  sudut  panel  surya  terhadap matahari  berdasarkan  sudut  azimuth [8].
Pada 21 Maret - 21 Juni, matahari bergeser dari  garis  khatulistiwa  ke  arah  utara  dan  akan
membalik  arah  setelah  mencapai  23,5  derajat lintang utara dan bergerak kembali ke arah garis katulistiwa.  Setelah  itu,  matahari  akan  nampak bergerak  ke  selatan  dan  membalikkan  arah setelah  mencapai  23,5  derajat  lintang  selatan. Hal ini ditunjukkan oleh Gambar 5.

## 3.2. Diagram Alir Sistem
Proses kerja sistem ini adalah mikrokontroler,  sensor,  dan  motor  DC  dengan sumber  tenaga.  Saat  mikrokontroler  dinyalakan maka  panel  secara  otomatis  akan  mengubah posisi  sesuai  dengan  penjadwalan  yang  telah dibuat.  Jika  jadwal  waktu  berikutnya  berjalan maka  panel  surya  akan  berubah  posisinya  ke posisi  selanjutnya,  hal  ini  ditunjukkan  oleh Gambar 6.
START JAM KE 1 PERIKSA JAM POSISI KE 1 JAM KE 2 POSISI KE 2 JAM KE 3 POSISI KE 3 JAM KE 4 POSISI KE 4 JAM KE 5 POSISI KE 5 JAM KE 6 POSISI KE 6 JAM KE 7 POSISI KE 7 FINISH TIDAK YA TIDAK YA TIDAK YA TIDAK YA TIDAK YA TIDAK YA TIDAK YA Gambar 6. Diagram alir system
3.3. Pengontrolan Sistem
Pada sistem pengaturan kecepatan, masalahnya  adalah  menentukan  berapa  banyak
energi  listrik  yang  harus  diaplikasikan  untuk memutar motor pada kecepatan yang diinginkan, terlepas  dari  kondisi  beban  bergerak.  Pada sistem  penentuan  posisi,  masalahnya  terutama pada berapa lama energi listrik harus diaplikasikan  pada  drived  beban  motor  yang menempel  pada  posisi  yang  diinginkan,  tidak lebih  dan  tidak  kurang.  Konfigurasi  sederhana untuk  mencapai  tujuan  tersebut  adalah  sistem pengaturan  posisi  loop  tertutup  yang  di tunjukkan pada Gambar 7.
Set Point 1/N 1/s Motor (+Beban) Km/Stm+1 Penguat Ka Pengontrol K1 Sensor GIR Ɵ° Degree
Gambar 7.  Sistem kontrol posisi motor DC
Pemikiran  yang  mendasari  konfigurasi  ini adalah  memberikan  sinyal  error  (tentu  saja  itu sudah  diperkuat)  sebagai  input  energi  untuk motor. Selama terjadi error, yang berarti bahwa posisi  beban  tidak  sesuai  dengan  yang diinginkan,  motor  akan  bergerak  karena mendapat  masukan  energi.  Jika  posisi  yang diinginkan  tercapai,  motor  tidak  lagi  mendapat input  energi  sehingga  bebannya  akan  tetap berada pada posisi itu [9,10].
Untuk  harga  penguat  sistem  yang  besar, sistem di atas memiliki stabilitas relatif rendah: respons  terhadap  input  langkah  memiliki overshoot maksimum dan osilasi yang besar. Hal ini dapat dibuktikan secara matematis. Penjelasan fisik diperoleh dengan menghubungkan  prinsip  kerja  di  atas  dengan konsep inersia atau dengan mempertimbangkan keterlambatan respons sistem (yang dimodelkan oleh kutub atau konstanta waktu). Motor listrik tidak  akan  langsung  berputar  pada  kecepatan pengenal  sehingga  diberi  tegangan  nominal. Begitu  pula  motor  tidak  akan  segera  berhenti berputar begitu catu daya terputus.
Salah satu cara untuk meningkatkan kinerja sistem  penentuan  posisi  di  atas  adalah  dengan memberikan  umpan  balik  kecepatan.  Pada sistem ini, input motor bukan sinyal error namun sinyal error berkurang kecepatannya. Sistem ini terbukti  memiliki  stabilitas  relatif  lebih  baik. Dalam  sistem  ini,  keakuratan  sistem  biasanya diukur  tidak  hanya  dengan  error  steady-state
untuk  proses  input,  tetapi  juga  dengan  error steady-state  untuk  variasi  waktu.  Hal  ini biasanya  disebut  sebagai  error  yang  fatal. Penambahan  kontroler  PD  dapat  memperbaiki kinerja  sistem  penentuan  posisi  dalam  hal besarnya setelah error ini.

## 3.3.1.  Motor DC
Persamaan  torsi  yang  dibangkitkan  oleh Motor DC dapat didekati secara linear menurut persamaan berikut ini :
𝑇 = 𝐾 𝑎 𝑖 (1)
Dimana Ka dalah konstanta jangkar motor yang  bergantung  pada  banyaknya  lilitan  pada jangkar,  jumlah  kutub  medan,  tipe  belitan  dan penampang  jangkarnya.  Adapun  besarnya tegangan  ggl  induksi  lawan  yang  dibangkitkan motor ketika berputar  adalah sebanding dengan konstanta motor Kb dan kecepatan sudut putaran motor (θ) :
𝑒 = 𝐾 𝑏 𝜃̇ (2)
Dengan  menggunakan  hukum  newton, bahwa  persamaan  torsi  yang  terkait  dengan momen  inersia  dan  rasio  redaman  dari  motor adalah:
𝑇 = 𝐽𝜃̈ + 𝑏𝜃̇ (3)
dari persamaan (1) dan (3) diperoleh:
𝑖 = 𝐽𝜃̈+𝑏𝜃̇ 𝐾 𝑎 (4)
Sedangkan besarnya tegangan V menurut hukum kirchoff adalah :
𝑉 = 𝑖𝑅 + 𝐿 𝑑𝑖 𝑑𝑡 + 𝑒 (5)
𝑉 = 𝑖𝑅 +  𝐿 𝑑𝑖 𝑑𝑡 + 𝐾 𝑏 𝜃̇ (6)
Dengan melaplacekan persamaan (4) dan (6)  dan  mensubstitusikannya,  maka  diperoleh fungsi  transfer  antara  posisi  sudut  motor  è terhadap tegangan armature V dimana Ka = Kb
𝜃 (𝑠) 𝑉 (𝑠) = 𝐾 𝑠 ((𝐽𝑠+𝑏)(𝐿𝑠+𝑅)+𝐾 2 ) (7)
Persamaan (7) diatas memiliki 5 konstanta yang  belum  diketahui.  Nilai-nilai  ini  pada dasarnya bisa berasal dari percobaan identifikasi
plant.  Dalam  tulisan  ini  telah  dilakukan  proses identifikasi  plant  pada  konstanta  motor  DC. Konstanta digambarkan sebagai berikut:
1. Momen inersia rotor (J) = 0.1 kg.m 2 /s 2
2. Rasio  redaman  sistem  mekanik  motor  (b)  =
0.01 Ns/m
3. Konstanta Motor (K=Kb=Ka) = 0.3 Nm/A
4. Resistansi (R) = 2 Ω
5. Induktansi (L) = 0.4 H
sehingga  diperoleh  fungsi  transfer  sebagai berikut:
𝜃 (𝑠) 𝑉 (𝑠) = 30 4𝑠 3 + 20𝑠 2 +13𝑠 (8)
Kontroler  PID  adalah  jenis  pengendali yang  banyak  diterapkan  dalam  pengendalian proses industri karena kesederhanaan strukturalnya,  lebih  tahan  terhadap  gangguan luar  dan  dapat  diterapkan  dalam  berbagai kondisi  operasi.  Tapi  pengendali  PID  perlu disetel  dengan  benar  untuk  menentukan  harga kontrol  konstanta  proporsional,  integral  dan derivative yang mengoptimalkan kinerja sistem. Setelah  tiga  parameter  disetel,  nilai  parameter kontrol  pada  PID  biasanya  dipertahankan sepanjang proses kontrol [10, 11,14].
Dasar  sebuah  sistem  kontrol close  loop , yang  ditunjukkan  pada  Gambar  8,  terdiri  dari sebuah  kontroler  dan  sebuah  pabrik.  Dalam tulisan  ini  PID  digunakan  sebagai  pengontrol. Kontroler  PID  terdiri  dari  tiga  komponen: proporsional,  integral  dan  turunan.  Kontroler PID menggunakan persamaan kontrol berikut:
𝐶 (𝑠) =   𝐾 𝑝 (1 + 1 𝑇 𝑖 𝑠 +  𝑇 𝑑 𝑠) = 𝐾 𝑑 𝑠 2 + 𝐾 𝑝 𝑠 + 𝐾 𝑖 𝑠 (9)
Dimana K p adalah parameter proporsional,
𝐾 𝑖 = 𝐾 𝑝 𝑇 𝑖 adalah  parameter  integral  dan 𝐾 𝑑 = 𝐾 𝑝 𝑥 𝑇 𝑑 adalah  parameter  derivatif.  Dalam perancangan  pengendali  PID,  ketiga  konstanta tersebut  harus  dipilih  agar  sistem close-loop memberikan respon yang diinginkan.
PID Controller C (s)= Kp + Ki/s +Kds
Plant G (s)
R (t) + - U (t) Y (t)
Gambar 8. Blok digram sistem close loop [10]
Respon yang diinginkan haruslah memiliki settling  time yang  minimal  dengan overshoot yang  kecil  atau  tanpa overshoot dari respon step sistem close-loop [8,10,11] . Sistem close loop tersebut ditunjukkan oleh Gambar 8.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Mengontrol  sistem  pelacakan  panel  surya dengan  menggunakan  kontroler  PID  dapat disimulasikan dengan menggunakan
SIMULINK pada MATLAB [1,3].

## 4.1. Kontrol Proporsional (P)
Gambar    9  menunjukkan  bentuk  blok diagram  sederhana  dari  kontrol  proporsional. Unit  mototr  DC  merupakan transfer  function dari persamaan 8 menunjukkan bentuk persamaan  yang  diproleh  dari  konstanta- konstanta  motor  DC  yang  dipakai,  sedangkan nilai  Kp  diperoleh  dari trial  and  error sistem sehingga diperoleh respon output yang baik.
Gambar 9. Blok diagram  kontrol proportional
Gambar 10. Output kontrol proporsional
Gambar  10  di  atas  respon  keluaran  osilasi kontinu  tidak  dapat steady  state pada set  point . Karena  sistem  di  atas  dalam close  loop tanpa pengontrol apapun. Kontrol proporsional memberikan  efek  langsung  (sebanding)  dengan tingkat kesalahannya. Semakin besar kesalahannya, semakin besar sinyal kontrol yang
dihasilkan pengontrol.
Sehingga d apat memperbaiki respon transien terutama: rise time, settling time .
4.2. Kontrol Proprtional-Integral (PI) Kontrol PI adalah jumlahan error setiap waktu dan melakukan akumulasi offset yang sebelumnya  telah  di  perbaiki.  Error terakumulasi dan dikalikan dengan konstanta  ingtegral  (Ki)  dan  menjadi keluaran kontroler. Hal ini ditunjukkan oleh Gambar 11.
Gambar 11. Blog diagram kontrol PI
Gambar 12. Output kontrol PI
Dari  hasil  keluaran  yang  ditunjukkan  oleh Gambar  12 dapat  disimpulkan  bahwa  pengaruh kontrol integral pada sistem mampu menghilangkan error  steady  state ,  respon  lebih lambat  (dari  P),  dan  dapat  menyebabkan ketidakstabilan pada sistem.

## 4.3. Kontrol Proportional-Derivative (PD)
Kontrol  derivatif  hanya  berubah  saat  ada perubahan error .  Hal  ini  juga  menyebabkan kontrol  derivatif  tidak  dapat  berdiri  sendiri. Maka keluaran yang dihasilkan tergantung pada nilai Kd dan laju perubahan sinyal error . Untuk mensimulasikan  hal  tersebut  maka  perlu memasukkan blog diagram pada Gambar 13.
Gambar 13. Blok diagram kontrol PD
Gambar 14. Output Kontrol PD
Gambar 14 menunjukkan Output kontrol PD memberi efek pada sistem yaitu (1) memberikan efek redaman pada sistem osilasi sehingga dapat memperbesar  nilai  Kp;  (2)  Tingkatkan  respon transien,  karena  memberikan  tindakan  bila terjadi  error;  (3)  D  hanya  berubah  bila  terjadi kesalahan  perubahan,  maka  bila  ada  kesalahan statis  D  tidak  beraksi  maka  D  tidak  bisa digunakan sendiri.

## 4.4. Proportionsal  -  Integral  -  Derivative (PID) Controller
Gambar  15  menunjukkan  blok  diagram penggabungan  kontrol  P,  I  dan  D  dengan  nilai konstanta masing-masing setelah dilakukan trial &  error sehinga  kondisi  kontrol  menjadi  lebih baik.
Gambar 16. Output Kontrol PID Kontrol PID sebenarnya terdiri dari 3 jenis susunan  yang  saling  digabungkan,  yaitu  P (Proporsional) Controller, D (Derivative) Controller, dan I (Integral) Controller. Masing- masing  memiliki  parameter  tertentu  yang harus  diatur  agar  beroperasi  dengan  benar, disebut  konstanta.  Setiap  jenis,  memiliki kelebihan dan kekurangan tersendiri. Hal ini dapat  dilihat  dari  Gambar  16  di  atas  dan dijelaskan melalui tabel di bawah ini :

## Tabel 1 . Respon Kontrol PID
Respon Close Loop Rise Time  Overshoot Settling Time Error Steady State Proporsional Menurun- kan Meningkat- kan Perubahan Kecil Menurunkan/ Mengurangi Integral Menurun- kan Meningkat- kan Meningkat- kan Mengelimi- nasi Derivatif Perubahan Kecil Menurunka n Menurun- kan Perubahan Kecil
Paper ini menggambarkan  data bahwa jika panel  surya  mendapatkan  penjadwalan  panel surya dengan di kontrol dengan sistem PID. Hal ini  didasarkan  pada  pengukuran  data  kontrol dengan menggunakan kontroler PID seperti pada tabel di bawah ini:
Tabel 2. Data Pengukuran JAM (WIB) SUDUT Error Sebenarnya Pengukuran 09.00 - 45 - 47 -2 10.00 - 30 - 36 -6 11.00 -15 - 11 4 12.00 0 -1 -1 13.00 15 10 -5 14.00 30 27 3 15.00 45 41 -4
Pada  Tabel  2  diperoleh  hasil  pengukuran derajat  pengukuran,  terjadinya error yang disebabkan oleh ruang pada roda gigi motor DC. Hal  ini  bisa  diatasi  dengan  perlengkapan perbaikan  pada  motor. Gear motor  DC  bisa dilihat pada Gambar 17.
Gambar 17.  Gir  Motor  DC  pada  Prototype Penjadwalan Posisi Panel Surya

## 5. KESIMPULAN
Dari  percobaan  yang  dilakukan  melalui trial  and  error antara  kontrol  proporsional, integral,  dan  derivatif  dapat  diidentifikasi efek  yang  diberikan  oleh  masing-masing yaitu  kontrol  Proporsional  berperan  dalam mempercepat waktu baca penjadwalan panel surya  sesuai  set  point  yang  dinginkan. Kontrol Integral digunakan untuk
menghilangkan error sehingga  sistem menjadi  stabil.  Sedangkan  kontrol  derivatif berperan dalam mengurangi overshoot . Umumnya  dalam  merancang  sistem kontrol PID dilakukan dengan sistem coba- coba  ( trial  &  error ).  Hal  ini  disebabkan parameter Kp, Ki dan Kd tidak independent . Oleh  karena  itu  untuk  mendapatkan  respon kontrol yang baik diperlukan langkah trial & error dengan  kombinasi  antara  P,  I  dan  D sampai ditemukan nilai Kp, Ki dan Kd untuk respon output yang baik.
Dengan menggabungkan kontrol Proporsional,  Integral  dan  Derivatif  untuk penjadwalan  posisi  panel  surya  mulai  jam 09.00 s/d 15.00 dapat terkontrol dengan baik walaupun ada sedikit error sekitaran sudut 1° –  6° dari posisi matahari. Selain itu, kontrol PID  dapat  memperbaiki  respon  motor dengan  mengurangi error  steady  state dan memberikan  efek  redaman  sistem  osilasi sehingga  alat  bisa  berjalan  dengan  baik. Dengan  nilai  kontrol  yang  diberikan  yaitu Kp  =  0.9,  Ki  =  0.3,  dan  Kd  =  1sehingga didapati output stabil dan baik.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Wardhany,    Arum    Kusuma.    2013. Pengaruh Ekstrak  Hibicus  Rosa-Sinensis Terhadap    Daya  Serap  Sel  Fotovoltaik .
Surakarta:  Tugas  Akhir,  Universitas Muhammadiyah Surakarta.
[2] Eduardo, Lorenzo. Solar Electricity.
http://book.google.co.id/books?id=lYc53 xZyxZQC&printsec=frontcover& dq=Solar+Electricity.html (Accessed on 6 May 2017)
[3] Ogata.  1992. MatLab  High  Performance Numeric  Computation  and  Visualization Software . The Mathworks, Inc. [4] ________. 1994. Solving Control Engineering  Problems  with  MatLab .
Englewood  Cliffs,  New  Jersey  :  Prentice
Hall Inc.
[5] Joelianto,  E.  &  Tansri,  O. Fuzzy  Logic
Based  Hybrid  Reference  Control  for Improving Transient Response Performance  of  PID  Controller .  ITB
Journal,  39A,  124-145,  2007.  (In Indonesian)
[6] Y. Peng, J. Luo, J. Zhuang, C. Wu. " Model reference fuzzy adaptive PID control and its  applications  in  typical  industrial processes ",  “ IEEE/ICAL” ,  pp.896-901, Sep. 2008.
[7] Soloman,  Sabrie.  2010. Sensors  and Control  Systems  in  Manufacturing . United  States:  McGraw-Hill Companies.
[8] Åström,  K.J.  &  Hägglund,  T. PID Controllers: Theory, Design, and Tuning, 2nd  Ed .  Instrument  Society  of  America, USA, 1995.
[9] Wescott  Tim.  2000. PID  Without  PhD . India : EE Times
[10]  Misir,  D.  &  Malki,  H.A.,  Liapunov. Stability  for  A  Fuzzy  PID  Controlled Flexible-Joint  Manipulator. International Journal  of  Computer  Applications  in Technology, 27, 97-106, 2006.
[11]   Ziegler,  J.  G.&  N.B.  Nichols.  1942.
Optimum Setting for Automatic
Controllers . Tans: ASME
[12]   Messner,  William  and  Dawn  Tilbury. 1999. Control  Tutorials  for  MatLab  and Simulink.  A  Web  Based  Approach . Addisson Wesley, Inc.
[13]   Ogata, Katsuhiko. 1997. Modern Control Engineering.  3rd  ed .  Prentice  Hall International.
[14]   PEMBERTON,  T.  J.,  1972.  PID: The logical  control  algorithm,  parts  I  &  II . Control  Engineering, 19,  May,  (66-67), July, (61-63)

## Biodata Penulis
M.  Nuzuluddin ,  Mahasiswa  Prodi  Pendidikan Kejuruan,    Pascasarjana  ,  Universitas  Negeri Malang.
Danang Arengga , Mahasiswa Prodi Pendidikan Teknik  Elektro,  Fakultas  Teknik,  Universitas Negeri Malang
Anik Nur Handayani , Dosen Program Magister Pendidikan  Kejuruan  Pascasarjana  Universitas Negeri Malang dan Pendidikan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Malang