Pemodelan Matematis dan Analisis Kinerja Motor DC dan Motor AC Satu Fasa Menggunakan MATLAB/Simulink

Abstract

Pemodelan matematis sistem motor listrik memegang peran penting dalam proses perancangan sistem kendali yang akurat dan efisien, khususnya dalam bidang teknik elektro dan otomasi industri. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan model matematis dari dua jenis motor, yaitu motor DC EMMS-AS-100-L-HS-RR dan motor AC satu fasa Fujita ML 8012. Model yang dikembangkan mencakup model listrik, model mekanik, dan model elektromechanik untuk masing-masing motor, yang direpresentasikan melalui persamaan diferensial serta fungsi alih berdasarkan transformasi Laplace. Fungsi alih tersebut kemudian digunakan sebagai dasar dalam simulasi sistem menggunakan perangkat lunak MATLAB/Simulink.

Simulasi dilakukan baik dalam kondisi loop terbuka (open loop) maupun loop tertutup (close loop) untuk masing-masing motor. Pada sistem open loop, respon motor menunjukkan kestabilan yang rendah dengan adanya overshoot dan waktu naik yang lama. Sementara itu, penerapan sistem close loop dengan strategi kontrol PID pada motor DC dan PI pada motor AC menunjukkan perbaikan signifikan pada performa sistem, dengan respon yang lebih cepat dan kestabilan yang lebih tinggi. Selain itu, pemodelan matematis memungkinkan perancangan sistem kontrol yang dapat diimplementasikan pada sistem berbasis mikrokontroler untuk aplikasi nyata.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pemodelan matematis sangat efektif dalam membantu analisis dan perancangan sistem kontrol motor listrik. Simulasi MATLAB menjadi alat yang sangat berguna dalam menguji dan memverifikasi model yang dikembangkan sebelum diterapkan secara fisik. Dengan demikian, pendekatan ini memberikan kontribusi nyata dalam pengembangan sistem motor yang lebih efisien, responsif, dan andal untuk mendukung kebutuhan industri modern maupun sistem otomatisasi cerdas.