Perancangan Sistem Kontrol Digital Fin Stabilizer Untuk Pengendalian Gerakan Roll Kapal

Apriryan, Rafly Gaung Surya (2022) Perancangan Sistem Kontrol Digital Fin Stabilizer Untuk Pengendalian Gerakan Roll Kapal. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 04111840000054-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2024. Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Dalam pengoperasian kapal salah satu hal yang perlu diperhatikan adalah kenyamanan manusia di dalamnya. Salah satu hal yang mempengaruhi kenyamanan penumpang adalah stabilitas kapal, salah satu unsur stabilitas kapal adalah gerak rolling kapal. Gerak rolling kapal merupakan gerak rotasi terhadap sumbu memanjang kapal, saat melakukan roll, kapal bergerak bergantian dari starboard ke portside dan sebaliknya. Gerak roll yang berlebih dapat menyebabkan ketidaknyamanan bagi penumpang dan kru kapal. Oleh sebab itu gerak roll pada kapal harus dibatasi untuk menjaga tingkat kenyamanan kapal. Salah satu cara untuk mengurangi gerak roll kapal adalah dengan menambahkan fin stabilizer pada kedua sisi kapal. Fin stabilizer adalah sebuah perangkat berbentuk sirip yang dapat bergerak membentuk sudut tertentu terhadap sumbu putarnya. Fungsi dari Fin Stabilizer adalah untuk melawan gerakan rolling yang tidak diinginkan dari suatu kapal. Dengan sudut serang yang dapat diatur maka gaya angkat yang ditimbulkan akan meningkat seiring meningkatnya sudut serang fin stabilizer. Untuk mengatur besaran sudut serang yang sesuai dengan kondisi dimana kapal berlayar maka dibutuhkan sebuah sistem kontrol yang dapat mengatur sudut serang fin stabilizer tersebut sehingga gerakan roll kapal dapat terkontrol. Sistem kontrol untuk pengaturan fin stabilizer dimodelkan berdasarkan karakteristik gerak roll kapal, gangguan gelombang sesuai rute pelayaran kapal dan momen yang dihasilkan fin stabilizer. Pemodelan dilakukan dengan sistem closed loop dan dengan sistem pengendali PID Control dengan dua puluh empat variasi kombinasi koefisien. Dalam penelitian ini digunakan tiga jenis bentuk foil untuk kemudian ditentukan bentuk foil mana yang memberikan respon pengurangan gerak roll kapal terbaik. Hasil dari simulasi open loop gerakan roll kapal akibat gangguan gelombang tanpa fin stabilizer adalah sudut sebesar 3,7346 derajat. Sedangkan hasil simulasi closed loop dengan fin stabilizer didapatkan nilai sudut roll terkecil untuk NACA 0012 sebesar 0,5417 derajat dengan reduksi amplitudo sebesar 85,4958 persen, untuk NACA 0015 didapatkan sudut roll terkecil sebesar 0,5390 derajat dengan reduksi amplitudo sebesar 85,5684 persen dan untuk NACA 0018 didapatkan sudut roll terkecil sebesar 0,5312 derajat dengan reduksi amplitudo sebesar 85,7764 persen.
=======================================================================================================================================
Dalam pengoperasian kapal salah satu hal yang perlu diperhatikan adalah kenyamanan manusia di dalamnya. Salah satu hal yang mempengaruhi kenyamanan penumpang adalah stabilitas kapal, salah satu unsur stabilitas kapal adalah gerak rolling kapal. Gerak rolling kapal merupakan gerak rotasi terhadap sumbu memanjang kapal, saat melakukan roll, kapal bergerak bergantian dari starboard ke portside dan sebaliknya. Gerak roll yang berlebih dapat menyebabkan ketidaknyamanan bagi penumpang dan kru kapal. Oleh sebab itu gerak roll pada kapal harus dibatasi untuk menjaga tingkat kenyamanan kapal. Salah satu cara untuk mengurangi gerak roll kapal adalah dengan menambahkan fin stabilizer pada kedua sisi kapal. Fin stabilizer adalah sebuah perangkat berbentuk sirip yang dapat bergerak membentuk sudut tertentu terhadap sumbu putarnya. Fungsi dari Fin Stabilizer adalah untuk melawan gerakan rolling yang tidak diinginkan dari suatu kapal. Dengan sudut serang yang dapat diatur maka gaya angkat yang ditimbulkan akan meningkat seiring meningkatnya sudut serang fin stabilizer. Untuk mengatur besaran sudut serang yang sesuai dengan kondisi dimana kapal berlayar maka dibutuhkan sebuah sistem kontrol yang dapat mengatur sudut serang fin stabilizer tersebut sehingga gerakan roll kapal dapat terkontrol. Sistem kontrol untuk pengaturan fin stabilizer dimodelkan berdasarkan karakteristik gerak roll kapal, gangguan gelombang sesuai rute pelayaran kapal dan momen yang dihasilkan fin stabilizer. Pemodelan dilakukan dengan sistem closed loop dan dengan sistem pengendali PID Control dengan dua puluh empat variasi kombinasi koefisien. Dalam penelitian ini digunakan tiga jenis bentuk foil untuk kemudian ditentukan bentuk foil mana yang memberikan respon pengurangan gerak roll kapal terbaik. Hasil dari simulasi open loop gerakan roll kapal akibat gangguan gelombang tanpa fin stabilizer adalah sudut sebesar 3,7346 derajat. Sedangkan hasil simulasi closed loop dengan fin stabilizer didapatkan nilai sudut roll terkecil untuk NACA 0012 sebesar 0,5417 derajat dengan reduksi amplitudo sebesar 85,4958 persen, untuk NACA 0015 didapatkan sudut roll terkecil sebesar 0,5390 derajat dengan reduksi amplitudo sebesar 85,5684 persen dan untuk NACA 0018 didapatkan sudut roll terkecil sebesar 0,5312 derajat dengan reduksi amplitudo sebesar 85,7764 persen.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	gerak roll kapal, fin stabilizer, sistem closed loop, PID Control; ship roll motion, fin stabilizer, closed loop system
Subjects:	V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering
Divisions:	Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Naval Architecture and Shipbuilding Engineering > 36201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	- Davi Wah
Date Deposited:	31 Aug 2023 07:39
Last Modified:	31 Aug 2023 07:39
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/104902

Actions (login required)

View Item