Rancang Bangun Sistem Kontrol Displacement Pada Earthquake Shaking Table Berpenggerak Ballscrew Linear Guide Actuator Berbasis Algoritma Bresenham Dan Pengendali Proporsional

Sa'diyah, Halimatus (2020) Rancang Bangun Sistem Kontrol Displacement Pada Earthquake Shaking Table Berpenggerak Ballscrew Linear Guide Actuator Berbasis Algoritma Bresenham Dan Pengendali Proporsional. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
02311750012003-Master_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only

Download (7MB) | Request a copy

Abstract

Earthquake Shaking Table (EST) merupakan salah satu alat yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu struktur bangunan terhadap gerakan gempa. EST yang digunakan diseluruh dunia memiliki penggerak yang berbeda-beda, dimulai dari EST satu sumbu, dua sumbu (bi-axial) hingga banyak sumbu penggerak (multi-axial). Saat ini, banyak dikembangkan EST dengan input berupa data gempa dan kemampuan penggerak yang sangat presisi mendapatkan gerakan gempa yang akurat. Pada tesis ini, dirancang sebuah EST dengan penggerak dua sumbu aktuator berbasis Ball Screw Linear Guide Actuator dan dapat menghasilkan gerakan dengan pola yang sesuai dengan input dari gerakan gempa tersebut. Perancangan sistem EST ini dibantu dengan menggunakan pemodelan dari perangkat keras secara empiris menggunakan Jaringan Syaraf Tiruan untuk memodelkan perilaku dari kedua aktuator tersebut. Kemudian baik model maupun hardware ditanamkan algoritma untuk kontrol menggunakan pengendali Proporsional dan penentuan koordinat trajectory dengan menggunakan algoritma Bressenham dengan tujuan agar kedua penggerak dapat bergerak secara sinkron menuju titik koordinat yang telah ditentukan. Hasil dari pengujian performansi mengggunakan Integral Absolute Error (IAE) terhadap 4 pola gerakan yaitu : gerakan dengan pola garis lurus gradien 3/5, pola ellips, pola lingkaran, pola dan gerakan lissajous, didapat persentase error IAE terbesar untuk model tanpa menggunakan pengendali dihasilkan pada pengujian input lissajous, dengan IAE posisi X dan Y model EST yang semula adalah 9,267% dan 23,558%, sementara untuk model dengan menggunakan pengendali didapatkan penurunan error terbesar terjadi pada pengujian dengan input elips, dengan IAE model EST yang semula adalah 0,925% dan 0,424% menjadi 0,2% dan 0,1638%. Pengujian data gempa pada hardware juga dilakukan, dan didapatkan error sebesar 12,29% untuk sumbu X dan 18,625 % untuk sumbu Y terhadap frekuensi data gempa asli. ======================================================================================================================== Earthquake Shaking Table (EST) is one of the tools used to test the strength of a building structure against earthquake movements. ESTs used throughout the world have different movers, starting from one-axis, two-axis (bi-axial) ESTs to multiple (multi-axial) axes. Currently, many ESTs are developed with input in the form of earthquake data and a very precise driving ability to obtain accurate earthquake movements. In this thesis, an EST with two-axis actuator-based Ball Screw Linear Guide Actuator is designed and can produce movements in a pattern that matches the input of the earthquake motion. The design of this EST system is assisted by using modeling of hardware empirically using Artificial Neural Networks to model the behavior of the two actuators. Then both the model and the hardware are implanted algorithms for control using the Proportional controller and the determination of the trajectory coordinates using the Bressenham algorithm with the aim that the two movers can move synchronously to the predetermined coordinates. The results of performance testing using Integral Absolute Error (IAE) on 4 motion patterns, namely: motion with a straight line gradient pattern 3/5, ellipse pattern, circle pattern, lissajous pattern and movement, obtained the largest IAE error percentage for the model without using a controller generated at lissajous input testing, with IAE position X and Y EST models which were originally 9.267% and 23.558%, while for models using controllers found the greatest error reduction occurred in testing with elliptical input, with IAE EST models that were originally 0.925% and 0.424% to 0.2% and 0.1638%. Earthquake data testing on hardware is also done, and an error of 12.29% for the X-axis and 18.625% for the Y-axis of the original earthquake data frequency is obtained.

Item Type: Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords: Ball screw Linear Guide Actuator, Bressenham algorithm, Earthquake Shaking Table, Proportional control, Algoritma Bressenham, Ballscrew Linear Guide Actuator, Earthquake Shaking Table, Pengendali Proporsional
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ213 Automatic control.
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Physics Engineering > 30101-(S2) Master Thesis
Depositing User: Halimatus Sa'diyah
Date Deposited: 21 Aug 2020 06:20
Last Modified: 21 Aug 2020 06:20
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/77171

Actions (login required)

View Item View Item