Implementasi Fungsi Alih Motor DC dalam Simulasi Sistem Kendali Menggunakan MATLAB

Abstract

Pemodelan matematis motor DC merupakan pendekatan fundamental dalam menganalisis dan merancang sistem kendali dinamis, terutama pada aplikasi teknik elektro dan otomasi. Penelitian ini memfokuskan pada pemodelan dan simulasi motor DC tipe M589TE1270 dengan menggunakan perangkat lunak MATLAB/Simulink. Motor ini dipilih karena karakteristiknya yang umum digunakan dalam sistem kendali presisi, seperti pada robotika dan sistem penggerak industri. Proses pemodelan dilakukan dengan merumuskan persamaan diferensial dari sisi listrik dan mekanik, kemudian menyatukannya menjadi model elektromekanis lengkap.

Fungsi alih motor DC diturunkan berdasarkan parameter teknis dari datasheet, seperti resistansi, induktansi, konstanta torsi, momen inersia, dan koefisien gesekan. Selanjutnya, fungsi alih tersebut disusun dalam bentuk orde satu dan orde dua, masing-masing merepresentasikan sistem dengan tingkat kompleksitas yang berbeda. Model orde satu digunakan untuk menyederhanakan analisis awal, sementara model orde dua memberikan gambaran lebih lengkap terhadap dinamika sistem.

Simulasi dilakukan untuk dua konfigurasi: sistem terbuka (open loop) dan sistem tertutup (closed loop). Hasil simulasi menunjukkan bahwa sistem closed loop memberikan respon yang lebih stabil dan cepat mencapai keadaan tunak dibandingkan sistem open loop. Parameter seperti waktu naik, waktu tunak, dan overshoot dianalisis untuk mengevaluasi performa sistem. Model orde dua menunjukkan respon yang lebih realistis karena mempertimbangkan efek induktansi dan inersia secara simultan.

Melalui simulasi MATLAB/Simulink, penelitian ini berhasil memberikan gambaran komprehensif tentang bagaimana parameter fisis memengaruhi perilaku dinamis motor DC. Hasil ini dapat dijadikan acuan dalam perancangan sistem kendali motor yang efisien, khususnya dalam konteks sistem tertanam dan kontrol presisi.