Analisis Pemodelan Matematis Motor DC Tipe FABL3640-12-V1 untuk Desain Sistem Kendali Orde 1 dan 2

Abstract

Pemodelan matematis motor arus searah (DC) merupakan komponen esensial dalam perancangan sistem kendali yang presisi dan adaptif terhadap dinamika sistem. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis dan membandingkan dua pendekatan pemodelan matematis, yakni model orde satu dan orde dua, terhadap motor DC tipe FABL3640-12-V1. Parameter-parameter motor seperti resistansi, induktansi armatur, konstanta torsi, momen inersia, dan kecepatan nominal diperoleh dari datasheet pabrikan dan digunakan untuk merumuskan fungsi alih dalam domain Laplace. Proses pemodelan mencakup penyusunan sistem persamaan diferensial linier yang kemudian dikonversi menjadi transfer function untuk masing-masing orde model. Simulasi dilakukan menggunakan perangkat lunak MATLAB/Simulink untuk mengevaluasi respons sistem terhadap input sinyal tangga (unit-step). Parameter evaluasi mencakup rise time, settling time, dan kesalahan steady-state. Hasil menunjukkan bahwa model orde satu memiliki rise time sebesar 0,0015 detik dan settling time 0,0042 detik, sedangkan model orde dua memiliki rise time 0,0022 detik dan settling time 0,0056 detik. Model orde satu menawarkan kesederhanaan dan kecepatan dalam perhitungan, namun kurang akurat dalam merepresentasikan dinamika fisik motor. Sebaliknya, model orde dua mampu menggambarkan karakteristik transien secara lebih realistis karena mempertimbangkan inersia dan redaman. Penelitian ini menegaskan pentingnya pemilihan model berdasarkan kebutuhan aplikasi: model orde satu untuk sistem kontrol sederhana yang memprioritaskan efisiensi, dan model orde dua untuk sistem kendali presisi yang menuntut akurasi tinggi. Hasil ini memberikan dasar kuat dalam pengembangan kontrol berbasis model motor DC, serta menjadi referensi penting bagi pengembangan sistem kendali adaptif dan presisi dalam aplikasi industri dan edukatif.