ANALISIS PERFORMANSI DC-DC BUCK BOOST CONVERTER DENGAN PENGENDALI LOGIKA FUZZY-PID DAN SLIDING MODE CONTROLLER

Authors

  • Bangkit Azhari Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya Jl. MT. Haryono 167 Malang, Jawa Timur
  • Eka Maulana Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya Jl. MT. Haryono 167 Malang, Jawa Timur
  • Zainul Abidin Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya Jl. MT. Haryono 167 Malang, Jawa Timur

Abstract

AbstrakSel surya merupakan perangkat energi baru terbarukan yang prinsip kerjanya bergantung pada kondisi intensitas cahaya matahari. Kondisi tersebut mengakibatkan tegangan keluaran yang dihasilkan tidak stabil, sehingga diperlukan sebuah DC-DC converter. Buck-boost converter merupakan DC-DC converter yang tegangan keluarannya dapat diatur untuk menjadi lebih besar maupun lebih kecil dari nilai tegangan masukannya, dengan mengatur besar duty cycle dari PWM. Namun, tegangan keluaran dari converter tersebut belum sesuai dengan yang diharapkan, sehingga diperlukan pengendali, yaitu pengendali logika fuzzy – PID dan Sliding Mode Controller (SMC). Penelitian ini dilakukan dengan menentukan parameter - parameter komponen buck-boost converter dan memodelkan dalam bentuk state space averaging pada simulink. Kemudian menentukan parameter logika fuzzy-PID dan SMC. Pada logika fuzzy-PID dilakukan dengan menentukan Kp, Ki, dan Kd dan setelah didapatkan selanjutnya melakukan fuzzifikasi, rule base dan deffuzifikasi untuk pengendalilogic fuzzy. Selanjutnya menentukan parameter SMC dengan menentukan nilai U dengan cara mencari Ueq dan Un. Parameter tersebut tersebut disimulasikan dan hasil unjuk kerja dari buck-boost converter ketika tanpa pengendali dan menggunakan pengendali logic fuzzy – PID dan SMC dibandingkan dengan melihat settling time untuk mencapai keadaan steady state. Dilanjutkan dengan pengujian ketika kondisi menggunakan pengendali terdiri dari 3 perubahan, yaitu perubahan tegangan masukan, beban, dan tegangan masukan dan beban secara bersamaan. Dari penelitian ini, diperoleh hasil bahwa logika fuzzy-PID memiliki time recovery yang lebih lambat dibandingkan dengan pengedali SMC dan deviasi tegangan yang dihasilkan logika fuzzy-PID lebih besar dari pada SMC.Kata kunci - buck-boost converter, pengendali logika fuzzy-PID, sliding mode controller, recovery time, deviasi tegangan.AbstractSolar cell is a new energy device that principally depends on the conditions of the sun's light. Thiscondition causes the output voltage to be unstable, so a DC-DC converter is needed. Buck-boost converter is aDC-DC converter whose output voltage can be set to be either larger or smaller than the input value, byadjusting the duty cycle of the PWM. However, the output voltage of the converter is not as expected, socontrollers are needed, namely fuzzy logic controllers - PID and Sliding Mode Controller (SMC). This researchwas conducted by determining the component parameters of the buck-boost converter and modeling it in theform of state space averaging on simulink. Then determine the fuzzy-PID and SMC logic parameters. In fuzzy-PID logic, it is done by determining Kp, Ki, and Kd and after it is obtained then fuzzification, rule base and deffuzification are carried out to control fuzzy logic. Next, determine the SMC parameter by determining thevalue of U by looking for Ueq and Un. These parameters are simulated and the results of the performance of thebuck-boost converter when without a controller and using fuzzy logic – PID and SMC are compared by lookingat the settling time to reach a steady state. Followed by testing when the condition using the controller consistsof 3 changes, namely changes in input voltage, load, and load simultaneously. From this study, it was found thatthe fuzzy-PID logic has a slower recovery time than the SMC controller and the voltage deviation generated bythe fuzzy-PID logic is greater than the SMC.Keywords— buck-boost converter, fuzzy logic-PID, sliding mode controller, recovery time, voltage deviation

Downloads

Published

2021-08-06

Issue

Section

Articles