Tuning PID Control using GEO Algorithm for Dual Axis Sun Tracker System

Qori' Afiata Fiddina; Windya Harieska Pramujati; Arya Sula Cakra Buana

doi:10.53863/kst.v7i01.1485

Penulis

Qori' Afiata Fiddina University of Selamat Sri, Kendal, Indonesia
Windya Harieska Pramujati YPPI Rembang University, Rembang, Indonesia
Arya Sula Cakra Buana Universitas Darul Ulum, Jombang, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.53863/kst.v7i01.1485

Kata Kunci:

Sistem Pelacak Matahari, PID, PID-GEO

Abstrak

Energi surya menggunakan energi matahari untuk menghasilkan listrik menggunakan photovoltaic (PV) sebagai media untuk menangkap energi surya. Panel PV populer digunakan karena efektivitasnya, keterjangkauan dan skalabilitasnya. Permasalahan umum pada penangkapan energi surya adalah letak geografis suatu wilayah, cuaca dan pergeseran arah datangnya sinar matahari sehingga suatu sistem penjajak matahari perlu dilakukan suatu kendali sistem. Di negara yang memiliki sinar matahari yang cukup, panel surya akan didesain agar memiliki kendali atau sistem kontrol yang mengikuti arah pergerakan matahari. Metode kontrol yang digunakan umumnya adalah Proportional-Integral-Derivative (PID) control menggunakan auto-tuning. Untuk meningkatkan performa dari PID maka perlu dilakukan optimalisasi pada tuning PID. Pada penelitian ini, algoritma GEO akan digunakan untuk mengoptimasi kendali PID pada sistem pelacak matahari dua sumbu yang disimulasi menggunakan simulink MATLAB. GEO adalah salah satu metode optimalisasi berbasis metaheuristic. GEO bekerja dengan cara menyesuaikan pada kecenderungan menyerang atau meluncur pergi saat mencari mangsa dan berburu. Pada penelitian ini menggunakan perbandingan tiga desain model yaitu s istem tanpa kontrol, sistem dengan kontrol PID menggunakan auto-tuning, dan sistem dengan kontrol PID menggunakan tuning GEO (PID-GEO). Hasil dari simulasi menunjukkan bahwa performa dari ketiga desain model yang terbaik adalah PID-GEO model. PID-GEO memiliki settling time tercepat, overshoot dan undershoot terkecil baik untuk sumbu horizontal maupun sumbu vertikal. Dimana overshoot sumbu horizontal sebesar 11.372% dan undershoot sebesar 0%. Sedangkan untuk sumbu vertikal, overshoot sebesar 11.559% dan undershoot sebesar 0%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa PID-GEO memiliki performa terbaik dibanding dengan tiga desain model yang lain dan algoritma GEO dapat mengoptimalisasi kendali PID

Referensi

Adhim, A., & Musyafa, A. (2016). Optimization of PID Controller Based on PSO for Photovoltaic Dual Axis Solar Tracking in Gresik Location – East Java. IJET-IJENS, 16(1), 65--72.

Ali, M., Rukslin, R., & Hasyim, C. (2021). Hybrid System of Dual Axis Photovoltaic Tracking System Using PID-CES-ACO. JEEMECS (Journal of Electrical Engineering, Mechatronic and Computer Science), 4(2), 59–68. https://doi.org/10.26905/jeemecs.v4i2.6138

Arifin, B., & Budisusila, E. N. (2020). DC Motor Control Using Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench. Angkasa: Jurnal Ilmiah Bidang Teknologi, 12(2), 195–202. https://doi.org/10.28989/angkasa.v12i2.571

Buana, A. S. C., Arifin, B., & Khosyi’in, M. (2024). PID-MPSO Based Dual Axis System Design for Sun Tracking Control. IJSES, 8(7), 136–141.

Kementerian ESDM. (2024). Konsumsi Listrik Masyarakat Meningkat, Tahun 2023 Capai 1.285 kWh/Kapita. https://www.esdm.go.id/id/media-center/arsip-berita/konsumsi-listrik-masyarakat-meningkat-tahun-2023-capai-1285-kwh-kapita

Girirajkumar, S. M., Hemavathy, G., Madhubala, V., Gayathri, M. (2022). Comparison of PID controllers with PSO and ACO for isothermal process (CSTR). IJMRT, 2(4).

Gül, O., & Tan, N. (2017). Analysis of Output Voltage Harmonics of Voltage Source Inverter used PI and PID Controllers Optimized with ITAE Performance Criteria. ITM Web of Conferences.

Mohammadi-Balani, A., Dehghan Nayeri, M., Azar, A., & Taghizadeh-Yazdi, M. (2021). Golden eagle optimizer: A nature-inspired metaheuristic algorithm. Computers and Industrial Engineering, 152, 107050. https://doi.org/10.1016/j.cie.2020.107050

Putri, N., & Muhafzan, M. (2019). Konvensional Realisasi Dari Fungsi Transfer Dalam Bentuk Kanonik Terkontrol. Jurnal Pendidikan Matematika, 10(1), 12. https://doi.org/10.36709/jpm.v10i1.5640

Sao, K., Singh, M. D. K., & Agrawal, M. A. (2015). Study of DC Motor Position Control using Root Locus and PID Controller in MATLAB. International Journal for Scientific Research & Development, 3(5), 183--190.

Wibawa, H., Wahyunggoro, O., & Cahyadi, A. I. (2019). DC Motor Speed Control Using Hybrid PID-Fuzzy with ITAE Polynomial Initiation. IJITEE (International Journal of Information Technology and Electrical Engineering), 3(1), 7. https://doi.org/10.22146/ijitee.46590