Pemodelan dan Simulasi Dinamik Motor DC Brushless BN23HS-28HS-02 dan Motor AC Satu Fasa SIMTACH AC040M-08J30A Berbasis MATLAB/Simulink

Abstract

Pemodelan dan pengendalian motor listrik merupakan aspek penting dalam
sistem otomasi dan aplikasi kelistrikan kapal, namun ketersediaan model
dinamis yang valid dan sesuai dengan implementasi sistem kontrol masih
terbatas, khususnya untuk motor DC Brushless BN23HS-28HS-02 dan motor AC
satu fasa SIMTACH AC040M-08J30A. Penelitian ini bertujuan untuk menyusun
model matematis kedua motor secara sistematis menggunakan pendekatan
berbasis fungsi alih dan transformasi Laplace terhadap sistem diferensial
kelistrikan dan mekanik. Penelitian ini memberikan kontribusi dalam bentuk: (1)
perumusan fungsi alih dan pemodelan sistem orde satu dan orde dua
berdasarkan data parameter dari datasheet, (2) simulasi respon sistem terhadap
input tegangan berbentuk step dalam konfigurasi open-loop dan closed-loop,
serta (3) implementasi pengendali PID dan evaluasi performa berdasarkan waktu
naik, waktu tunak, overshoot, dan error steady-state. Pemodelan dilakukan
menggunakan MATLAB/Simulink dengan parameter seperti resistansi,
induktansi, momen inersia, dan konstanta torsi sebagai input utama. Hasil
simulasi menunjukkan bahwa model motor DC memiliki respon lebih cepat dan
akurat, dengan waktu tunak hanya 0,016 detik pada model orde dua, serta error
steady-state sebesar 0,0229% pada sistem kendali tertutup. Di sisi lain, motor AC
menunjukkan respon yang lebih lambat dengan waktu tunak mencapai 0,234
detik dan karakteristik overdamped. Hal ini menandakan bahwa sistem DC lebih
mudah dikendalikan dan lebih sesuai untuk aplikasi berkecepatan tinggi.
Kesimpulan dari penelitian ini menyatakan bahwa pendekatan pemodelan
matematis yang digunakan berhasil merepresentasikan dinamika sistem kedua
motor dengan akurat, serta dapat dijadikan referensi untuk desain sistem kontrol
tertanam maupun pengembangan digital twin dalam konteks edukasi dan
industri.