pemodelan dan analisis kendali suhu ruangan dengan logika fuzzy menggunakan matlab ...

100 Pages·2016·2.71 MB·Indonesian

PEMODELAN DAN ANALISIS
KENDALI SUHU RUANGAN DENGAN
LOGIKA FUZZY MENGGUNAKAN MATLAB

SKRIPSI
diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
Pendidikan Program Studi Pendidikan Teknik Elektro

Oleh
Rizky Novianto
5301409025

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2016
i
PERNYATAAN KEASLIAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa :
1. Skripsi ini, adalah asli dan belum pernah diajukan untuk mendapatkan
gelar akademik (sarjana, magister, dan/atau doktor), baik di Universitas
Negeri Semarang (UNNES) maupun di perguruan tinggi lain.
2. Karya tulis ini adalah murni gagasan, rumusan, dan penelitian saya sendiri,
tampa bantuan pihak lain, kecuali arahan Pembimbing dan masukan Tim
Penguji.
3. Dalam karya tulis ini tidak terdapat karya atau pendapat yang telah ditulis
atau dipublikasi orang lain, kecuali secara tertulis dengan jelas
dicantumkan sebagai acuan dalam naskah dengan disebutkan nama
pengarang dan dicantumkan dalam daftar pustaka.
4. Peryataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan apabila di kemudian
hari terdapat penyimpangan dan ketidakbenaran dalam pernyataat ini,
maka saya bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan gelar
yang telah diperoleh karena karya ini, serta sanksi lainnya sesuai dengan
norma yang berlaku di perguruan tinggi ini.

Semarang, Agustus 2016
Yang membuat pernyataan
Rizky Novianto
NIM. 5301409025

ii
PERSETUJUAN PEMBIMBING

Nama : Rizky Novianto
NIM : 5301409025
Program Studi : S – 1 Pendidikan Teknik Elektro
Judul Skripsi : Pemodelan Dan Analisis Kendali Suhu Ruangan Dengan Logika
Fuzzy Menggunakan Matlab.
Skripsi ini telah disetujui oleh pembimbing untuk diajukan ke sidang
panitia ujian skripsi Program Studi S-1 Pendidikan Teknik Elektro Jurusan Teknik
Elektro FT. UNNES.

Semarang, Agustus 2016
Pembimbing I Pembimbing II

iii
iv
v
PERSEMBAHAN

Dengan bangga Skripsi ini penulis persembahkan untuk:
1. Orang tua yang tidak pernah berhenti berdo’a dan berusaha demi
kesuksesan anak-anaknya.
2. Keluarga yang aku sayangi dan selalu kubanggakan.
3. Sahabat-sahabatku yang tak pernah berhenti memberikan semangat.
4. Teman-teman seperjuangan Pendidikan Teknik Elektro angkatan 2009.

vi
ABSTRAK

Novianto, Rizky 2016. Pemodelan Dan Analisis Kendali Suhu Ruangan Dengan
Logika Fuzzy Menggunakan Matlab. Skripsi. Program Studi Pendidikan Teknik
Elektro, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang.
Pebimbing: Dhidik Prastiyanto dan Yohanes Primadiyono
Kata Kunci: Pemodelan AC, Logika Fuzzy, PID
Suhu di Indonesia bisa mencapai 35°C, dengan kondisi suhu yang panas dapat
menyebabkan penurunan kinerja kognitif. Perlu pengkondisian udara untuk dapat
memenuhi batas nyaman thermal yang menurut SNI 03-6572-2001 adalah 20.5°C
sampai 27°C. Karena permasalah kurang efisiennya pengaturan temperatur akibat
perubahan suhu luar dan jumlah orang yang berganti-ganti, maka dibuat
pemodelan kendali suhu ruangan dengan logika fuzzy yang bisa mengatur secara
otomatis temperatur pada kondisi nyaman. Pemodelan dan simulasi dibuat untuk
menghemat biaya, waktu dan lebih mudah menganalisa sistem.
Dalam perancangan sistem fuzzy mempunyai tahapan fuzzyfikasi, rule evaluation,
dan deffuzyfikasi dengan variabel input suhu di luar ruangan, suhu di dalam
ruangan, banyaknya orang, dengan keluaran suhu nyaman. Setelah pembuatan
sistem fuzzy maka dimodelkan dan simulasikan ke dalam fuzzy toolbox dan
simulink pada matlab untuk dianalisa sistem yang telah dibuat.
Dapat disimpulkan bila semakin banyak orang dan semakin tinggi suhu di luar
ruangan maka dibutuhkan suhu yang lebih rendah untuk melakukan
pengkondisian udara nyaman di dalam ruangan. Kesulitannya adalah dalam
penentuan batas-batas nilai linguistik dan fuzzy rule yang berpengaruh pada
akurasi yang dihasilkan. Hasil analisis yang dilakukan, output dari kendali suhu
ruangan dengan logika fuzzy mempunyai overload 1°C dengan penambahan
kontrol PID dapat menurunkan overload dan memperkecil steady state error.

vii
KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, segala puji syukur hanya untuk Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya dan memberikan kekuatan bagi peneliti
dalam menjalankan aktifitas selama perkuliahan ini. Sholawat serta salam selalu
tercurah untuk Rasul Muhammad SAW. Berkat kekuatan dan pertolongan Allah
SWT, akhirnya dapat diselesaikan skripsi yang berjudul” . Pemodelan Dan
Analisis Kendali Suhu Ruangan Dengan Logika Fuzzy Menggunakan Matlab”
Dalam penulisan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan, saran dan
dorongan baik moril maupun materil dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan
tidak mengurangi rasa hormat, pada kesempatan kali ini ingin disampaikan
ucapan terima kasih kepada:
1. Dr.-Ing. Dhidik Prastiyanto, S.T., M.T (Ketua Jurusan teknik Elektro) dan
Drs Yohanes primadiyono, M.T selaku dosen pembimbing yang telah
memberikan bimbingan, motivasi dan arahan dalam menyelesaikan skripsi
ini.
2. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang turut
serta memberikan dukungan selama penyusunan skripsi ini.
Akhirnya diharapkan semoga hasil penelitian ini bermanfaat bagi pembaca
khususnya dan perkembangan pendidikan pada umumnya.

Semarang, Agustus 2016

Penulis

viii
DAFTAR ISI

Halaman:
HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i
PERNYATAAN KEASLIAN .......................................................................... ii
PERSETUJUAN PEMBIMBING .................................................................... iii
PENGESAHAN ............................................................................................... iv
PERSEMBAHAN ............................................................................................ v
ABSTRAK ....................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR ..................................................................................... vii
DAFTAR ISI .................................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ............................................................................................ x
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xi
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1
1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 4
1.3 Batasan Masalah......................................................................................... 4
1.4 Tujuan Penelitian ....................................................................................... 4
1.5 Manfaat Penelitian ..................................................................................... 4
1.6 Sistematika Penulisan ................................................................................ 5
BAB II LANDASAN TEORI .......................................................................... 6
2.1 Pemodelan Dan Simulasi ........................................................................... 6
2.2 Air Conditioner .......................................................................................... 10
2.3. Sistem Kendali .......................................................................................... 30
2.4. Logika Fuzzy ............................................................................................. 38
2.5. PID ............................................................................................................ 54
2.6. Sensor ........................................................................................................ 59
BAB III METODE PENELITIAN................................................................... 62
3.1 Waktu Dan Alat Penelitian......................................................................... 62
3.2 Flowchart Metode Penelitian ..................................................................... 63
ix
3.3 Kontrol Sistem Blok Diagram .................................................................... 64
3.4 Perancangan Sistem Fuzzy ......................................................................... 65
3.5 Penerapan Logika Fuzzy Menggunakan Matlab ........................................ 70
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................ 74
4.1 Hasil Simulasi Pemodelan Kendali Suhu Ruangan Dengan logika
Fuzzy Pada Toolbox Fuzzy Matlab ............................................................. 74
4.3 Hasil Simulasi Pemodelan Kendali Suhu Ruangan Pada Simulink
Matlab ........................................................................................................ 75
BAB V PENUTUP ........................................................................................... 88
A. Simpulan ..................................................................................................... 88
B. Saran ............................................................................................................ 88
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 89
LAMPIRAN ..................................................................................................... 91

x