Optimasi Nilai Kekakuan Dan Koefisien Redaman Dengan Metode Algoritma Genetik Pada Bus Listrik Dengan Sistem Supensi Udara

Nurlita, Cony (2023) Optimasi Nilai Kekakuan Dan Koefisien Redaman Dengan Metode Algoritma Genetik Pada Bus Listrik Dengan Sistem Supensi Udara. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111940000019_Undergrduate Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 September 2025. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Perkembangan dalam dunia otomotif tidak pernah berhenti dan bertumbuh semakin pesat setiap tahunnya. Berbagai macam teknologi tercipta dengan tujuan memberikan kenyamanan dalam berkendara bagi penggunanya. Salah satunya adalah produk Bus Merah Putih G20 produksi PT.INKA(Persero). Bus ini merupakan bus berpenggerak tenaga listrik hasil kolaborasi industri dan perguruan tinggi terpilih. Bus Merah Putih ini diproduksi dengan tujuan sebagai salah satu pillihan transportasi umum yang aman dan ramah lingkungan dalam rangka mendukung gerakan kendaraan listrik di Indonesia. Kenyamanan berkendara didefinisikan sebagai kondisi dimana penumpang mengalami guncangan minimum yang ditransfer oleh permukaan jalan, dalam hal ini guncangan minimum ditandai dengan percepatan massa sprung maksimum. Kenyamanan berkendara ditentukan oleh standar internasional yaitu ISO 2631. Penelitian ini menggunakan algoritma genetik untuk mendapatkan nilai kekakuan dan koefisien redaman yang optimal untuk digunakan pada sistem suspensi kendaraan. Pemodelan sistem akan disimulasikan menggunakan MATLAB. Parameter yang digunakan berdasarkan data dari produk PT.INKA(Persero) untuk Bus listrik G20 INKA. Tahap awal dari proses penelitian adalah menentukan populasi awal data, yaitu 200 populasi acak untuk setiap nilai kekakuan dan koefisien redaman untuk suspensi depan dan belakang. Nilai fitness terbaik dari populasi awal akan dipertahankan dan selanjutnya akan dilakukan proses seleksi. Metode seleksi yang digunakan pada optimasi sistem seperempat kendaraan yaitu roulette wheel selection. Generasi terbaik yang dihasilkan melalui proses selesi akan disilangkan (Crossover). Proses crossover menghasilkan offspring (generasi turunan) yang akan melalui proses mutasi. Kemudian, proses tersebut akan terus berulang sampai tercapai target pemberhentian. Output yang dihasilkan dari optimasi ini yaitu nilai kekakuan dan koefisien redaman suspensi depan dan belakang dengan kriteria pemberhentian generasi maksimal yang divariasikan. Berdasarkan optimasi algoritma genetik yang telah dilakukan, dihasilkan nilai kekakuan dan koefisien redaman yang optimal untuk diterapkan pada sistem yaitu 310750 N/s dan 12771 Ns/m untuk kekakuan dan koefisien redaman suspensi depan dan 223800 N/s dan 10702 Ns/m untuk kekakuan dan koefisien redaman suspensi belakang. Respon dinamis dari percepatan dan perpindahan pada gerak vertikal dan pitch dengan parameter hasil optimasi memberikan hasil respon yang lebih nyaman, hal ini dapat disimpulkan berdasarkan nilai RMS percepatan pada pengemudi yang telah memenuhi standar kenyamanan ISO 2631. Sistem pengemudi dan penumpang berada dalam tingkat kenyamanan tanpa keluhan di kecepatan rendah, dan sedikit keluhan pada kecepatan tinggi. Dengan suspensi hasil optimasi pengendara dapat bertahan dalam lebih dari 16 jam baik dalam gangguan impuls atau pun dengan input sinusoidal.
======================================================================================================================================
Development in the automotive industry never ceases and continues to grow rapidly each year. Various technologies are continually being developed to provide enhanced driving comfort for users. One such product is the “Bus Merah Putih G20” manufactured by PT.INKA (Persero). This bus is an electric-powered vehicle resulting from a collaboration between industry and select universities. The Red and White Bus is produced with the goal of being a safe and environmentally friendly public transportation option, in line with the electric vehicle movement in Indonesia. Riding comfort is defined as the condition where passengers experience minimal vibrations transmitted through the road surface. In this case, minimum vibrations are characterized by maximum sprung mass acceleration. Riding comfort is determined based on international standards, such as ISO 2631. This research utilizes a genetic algorithm to determine the optimal stiffness and damping coefficients to be employed in the vehicle suspension system. The system model is simulated using MATLAB. The parameters used are derived from data provided by PT.INKA (Persero) for the Electric G20 INKA Bus. The initial stage of the research involves establishing an initial population dataset, comprising 100 random populations for each stiffness and damping coefficient value for both the front and rear suspensions. The best fitness value from the initial population is retained and further selection processes are carried out. The roulette wheel selection method is employed for the optimization of the quarter-car system. The best-performing generations obtained through the selection process undergo crossover. The crossover process generates offspring (descendant generations), which then undergo mutation. This iterative process continues until the predefined stopping criteria are met. The output of this optimization process consists of the optimal stiffness and damping coefficients for the front and rear suspensions, with the maximum generation stopping criteria varied. Based on the optimization using a genetic algorithm, the optimal stiffness and damping coefficients to be applied to the system are 310,750 N/s and 12,771 Ns/m for the front suspension stiffness and damping coefficient, and 223,800 N/s and 10,702 Ns/m for the rear suspension stiffness and damping coefficient. The dynamic response of acceleration and displacement in vertical and pitch motion with the optimized parameters yields a more comfortable response, as indicated by the RMS (Root Mean Square) acceleration values for the driver, which comply with the ISO 2631 comfort standard. The driver and passengers experience a comfortable level of ride quality at low speeds and slightly feel discomfort at high speeds. With the optimized suspension, the driver can endure rides for more than 16 hours, even in the presence of impulse disturbances or sinusoidal inputs.

Item Type:	Thesis (Other)
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Cony Nurlita
Date Deposited:	11 Sep 2023 01:22
Last Modified:	11 Sep 2023 01:22
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/102377

Actions (login required)

View Item