Conference of Electrical, Marine and Its Application

Permodelan Matematis Orde Satu dan Orde Dua Motor DC Maxon RE 50 Berdasarkan Step Response

Ahmad Raafi Fauzi, Anggara Trisna Nugraha, Mohammad Abu Jami’in — Sun, 23 Nov 2025 00:00:00 +0000

Pengendalian kecepatan motor DC dalam otomasi industri modern saat ini menuntut sistem yang tidak hanya responseif dan stabil, tetapi juga efisien secara komputasi sehingga memungkinkan implementasi real‑time tanpa penurunan kinerja. Namun, pemodelan yang terlalu sederhana sering gagal merepresentasikan dinamika transientt secara memadai, sedangkan model yang terlalu kompleks meningkatkan beban perhitungan matematis. Penelitian ini bertujuan mengatasi konflik tersebut dengan menyusun dan membandingkan dua model matematis orde satu dan orde dua pada motor DC Maxon RE 50 berdasarkan response terhadap sinyal step pada beban konstan. Kontribusi utama penelitian meliputi kerangka identifikasi parameter kelistrikan dan mekanik yang sistematis berdasarkan parameter motor yang diambil dari datasheet resmi, penerapan metode least squares estimation untuk ekstraksi konstanta waktu dan rasio redaman, serta prosedur validasi silang komprehensif menggunakan data eksperimen tambahan untuk memverifikasi keandalan model [13]. Metode yang digunakan mencakup pemberian sinyal step tegangan, perekaman kecepatan putar armatur, dan analisis data response untuk memperoleh karakteristik dinamik motor. Hasil menunjukkan bahwa model orde satu mampu menggambarkan perilaku awal sistem dengan kesesuaian rata‑rata sebesar 93 %, sementara model orde dua berhasil menurunkan error rata‑rata hingga di bawah 5 %, memodelkan hasil overshoot sekitar 7 %, dan memberikan estimasi waktu pemulihan transientt yang lebih realistis [18]. Validasi silang menegaskan bahwa model orde dua mempertahankan tingkat kesesuaian melebihi 95 % pada dataset tambahan yang diberikan. Berdasarkan temuan ini, meskipun model orde satu menawarkan keunggulan dalam kemudahan perhitungan dan efisiensi komputasi, model orde dua lebih direkomendasikan untuk aplikasi kendali kecepatan motor DC yang menuntut presisi tinggi, karena kemampuannya menangkap dinamika response transientt secara lebih lengkap tanpa mengorbankan real‑time performance.

BLUE AI NUSANTARA INOVASI KAPAL PINTAR BERBASIS AI DAN IOT UNTUK PENGUMPULAN SAMPAH LAUT DAN PRODUKSI ENERGI TERBARUKAN

Sat, 22 Nov 2025 00:00:00 +0000

Pencemaran laut akibat limbah padat menjadi salah satu tantangan serius yang
mengancam ekosistem perairan dan kehidupan masyarakat pesisir. Untuk
menjawab permasalahan tersebut, dirancanglah Blue AI Nusantara, sebuah
kapal pintar berbasis teknologi Artificial Intelligence (AI) dan Internet of Things
(IoT) yang bertujuan untuk membersihkan laut sekaligus menghasilkan energi
terbarukan. Kapal ini bekerja secara otomatis mengumpulkan sampah laut
menggunakan tenaga surya sebagai sumber energi utama. Sampah yang
berhasil dikumpulkan selanjutnya diangkut ke fasilitas pengolahan di wilayah
pesisir untuk diproses melalui metode pirolisis dan glasifikasi, sehingga
menghasilkan bahan bakar ramah lingkungan (green fuel). Energi dari green fuel
digunakan untuk mengoperasikan generator yang selanjutnya menghidupkan
sistem elektroliser, yang berfungsi memisahkan hidrogen dari air laut melalui
elektrolisis. Sistem ini juga didukung panel surya sebagai sumber energi
cadangan untuk menjaga keberlangsungan operasi secara mandiri. Hasil dari
sistem ini berupa dua bentuk energi bersih, yaitu green fuel dan hidrogen hijau.
Green fuel bermanfaat sebagai bahan bakar alternatif yang rendah emisi dan
dapat digunakan untuk pembangkit atau mesin diesel. Sementara hidrogen hijau
memiliki potensi tinggi sebagai energi masa depan yang bersih, efisien, dan
ramah lingkungan. Kedua energi ini mendukung pengurangan ketergantungan
pada energi fosil dan mempercepat transisi energi bersih di sektor maritim.
Dengan pendekatan hybrid yang berkelanjutan, sistem ini memperkuat
ketahanan energi masyarakat sekaligus menjaga kelestarian lingkungan maritim.

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

Intan Jelita Permata Hati, Anggara Trisna Nugraha, Mohammad Abu Jami’in — Tue, 25 Nov 2025 00:00:00 +0000

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.

Gagasan Futuristik Inovasi Flap Oscillator Electromagnetic Giant Sea Wall Sebagai Optimalisasi Energi di Pesisir Utara Pulau Jawa

Sat, 22 Nov 2025 00:00:00 +0000

Giant Sea Wall (GSW) merupakan proyek infrastruktur pemerintah yang telah diluncurkan sejak tahun 2014. Proyek ini dibangun membentang sepanjang 946 km dan berkontribusi pada penanggulangan potensi penurunan tanah yang mencapai 20 cm per tahun. Keberadaan proyek GSW tidak hanya berfungsi sebagai infrastruktur proteksi pesisir, tetapi juga membuka peluang besar untuk integrasi teknologi energi terbarukan. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan gagasan inovasi pembangkit listrik tenaga gelombang berbasis flap osilasi yang telah ada, dengan mengintegrasikan teknologi elektromagnetik untuk mengoptimalkan pemanfaatan energi pasang surut di kawasan Giant Sea Wall. Flap Oscillator Electromagnetic (FOE) dirancang dengan desain array flap berbentuk foil yang memungkinkan alat berosilasi mengikuti gerakan pasang surut berfrekuensi rendah. Berbeda dengan konsep Oscillating Water Column (OWC) dan mekanisme Wave Energy Converter (WEC) pada turbin konvensional yang telah dikembangkan, FOE merancang flap osilasi dengan sistem elektromagnetik linier yang dapat mengonversi gerakan osilasi horizontal maupun vertikal, serta dapat beroperasi meskipun pada kedalaman air yang berbeda. Sistem flap osilasi pada FOE dirancang untuk meminimalkan gesekan mekanis sehingga dapat meningkatkan efisiensi konversi energi. Desain FOE dirancang mampu menangkap energi dari berbagai arah gelombang, berpotensi menghasilkan daya listrik yang jauh lebih besar per unit luas penangkapannya. Inovasi FOE yang diproyeksikan pada Giant Sea Wall (GSW) mengatasi keterbatasan teknologi existing dalam penyediaan pasokan energi hijau berkelanjutan serta mengurangi ketergantungan energi fosil. Selain itu, juga dapat mengoptimalkan pemanfaatan ruang dan infrastruktur yang sudah terbangun tanpa memerlukan lahan baru. FOE menjadi gagasan strategis dalam mendukung tercapainya Sustainable Development Goals poin 7

(Affordable and Clean Energy), poin 9 (Industry, Innovation and Infrastructure), poin 13 (Climate Action), dan poin 14 (Life Below Water).

Representasi Matematis dan Simulasi Sistem Dinamik Motor DC054B-6

Fahmi Yahya Saputra, Anggara Trisna Nugraha, Mohammad Abu Jami’in — Sun, 23 Nov 2025 00:00:00 +0000

Penelitian ini mengkaji pemodelan matematis dua jenis motor listrik,
yaitu motor DC Type DC054B-6, dengan tujuan utama untuk
menganalisis karakteristik dinamis serta merancang sistem kontrol
yang optimal melalui pendekatan matematis. Pemodelan dilakukan
secara komprehensif dengan mempertimbangkan aspek listrik,
mekanik, dan elektromekanis dari kedua motor. Proses pemodelan
diawali dengan menyusun persamaan diferensial yang
menggambarkan hubungan antara arus, tegangan, torsi, dan
kecepatan sudut, kemudian ditransformasikan ke dalam domain
frekuensi menggunakan Transformasi Laplace untuk memperoleh
fungsi alih (transfer function).
Untuk motor DC, model mencakup rangkaian armature, back EMF,
konstanta torsi, dan momen inersia. Pemodelan menggunakan
pendekatan rangkaian RLC, transformasi dq, serta dinamika stator dan
rotor. Fungsi alih dari kedua motor dihitung dalam representasi orde 1
dan orde 2, yang kemudian divisualisasikan melalui simulasi
MATLAB/Simulink, baik pada mode open-loop maupun closed-loop.
Analisis ini mencakup evaluasi parameter performa seperti respon
transien, kestabilan sistem, overshoot, rise time, serta pengaruh
perubahan beban dan tegangan masukan terhadap sistem.
Laporan ini juga mengintegrasikan metode identifikasi sistem, baik
secara analitik (berbasis teori fisika) maupun eksperimen (pengujian
langsung), untuk menentukan parameter sistem seperti resistansi,
induktansi, konstanta motor, dan momen inersia. Identifikasi parameter
dilakukan menggunakan teknik estimasi seperti least squares dan
fitting simulasi. Pendekatan ini memungkinkan prediksi performa
motor secara lebih akurat dan efisien sebelum implementasi nyata.
Secara keseluruhan, hasil dari pemodelan dan simulasi menunjukkan
bahwa pendekatan matematis mampu menggambarkan perilaku
dinamis motor dengan baik dan menjadi dasar penting dalam
perancangan sistem kontrol modern, termasuk kontroler PID, fuzzy,
maupun berbasis AI. Laporan ini diharapkan dapat memberikan
kontribusi signifikan bagi mahasiswa teknik elektro dan praktisi
industri dalam memahami prinsip kerja motor listrik serta
mengembangkan sistem kendali yang andal dan efisien.
Kata kunci: Motor DC, Pemodelan Matematis, Fungsi Alih,
Transformasi Laplace, Sistem Kontrol, Simulasi MATLAB, Identifikasi
Sistem.

Permodelan Elektromekanis dan Analisis Fungsi Alih Motor DC Maxon DCX 35 L untuk Sistem Kontrol Presisi

Mohamad Sufyan Tegar Pratama, Anggara Trisna Nugraha, Mohammad Abu Jami’in — Sun, 23 Nov 2025 00:00:00 +0000

Motor DC Maxon tipe DCX 35 L merupakan salah satu aktuator presisi yang
banyak digunakan dalam sistem kendali modern seperti robotika, otomasi
industri, dan perangkat medis. Namun, perancangan sistem kendali yang
optimal memerlukan pemodelan matematis yang mampu merepresentasikan
karakteristik elektromekanis motor secara akurat. Penelitian ini bertujuan
untuk mengembangkan model elektromekanis motor DC dengan
mengintegrasikan parameter elektrik dan mekanik secara sistematis, serta
melakukan analisis fungsi alih sebagai dasar perancangan kontrol presisi.
Kontribusi utama dari penelitian ini adalah penurunan model matematis
berdasarkan parameter teknis motor seperti resistansi 0,212 Ω, induktansi
77,4 µH, konstanta torsi 0,0234 Nm/A, konstanta gaya gerak listrik balik 0,0234
Vs/rad, inersia 1,02 × 10⁻⁵ kg·m², dan friksi viskus 1,726 × 10⁻⁴ Nm.s/rad.
Metode yang digunakan mencakup penyusunan persamaan diferensial
elektromekanis dan transformasi Laplace untuk menghasilkan fungsi alih orde
satu dan dua yang kemudian disimulasikan menggunakan MATLAB/Simulink.
Hasil simulasi menunjukkan bahwa fungsi alih orde dua memiliki performa
lebih presisi dengan waktu naik sebesar 0,048 detik dan overshoot 4,3%,
dibandingkan dengan model orde satu yang memiliki waktu naik 0,101 detik.
Selain itu, nilai error steady pstate pada model orde dua tercatat di bawah 0,5%
dan waktu tunak yang lebih cepat, membuktikan keunggulan representasi
dinamisnya. Dengan demikian, pemodelan elektromekanis yang diusulkan
tidak hanya memberikan akurasi tinggi dalam menggambarkan dinamika
motor, tetapi juga sangat layak digunakan sebagai dasar dalam perancangan
sistem kontrol presisi pada aplikasi berkecepatan tinggi dan berbasis akurasi.

Pemodelan Data-Driven Sistem Penyimpanan Energi Terbarukan Laut Lepas Pantai di Pesisir Utara Pulau Jawa

Sat, 22 Nov 2025 00:00:00 +0000

Indonesia, sebagai sebuah negara kepulauan memiliki potensi besar dalam pemanfaatan energi terbarukan berbasis laut, seperti angin dan gelombang. Namun, intermitensi sumber energi tersebut menjadi tantangan dalam integrasi ke sistem kelistrikan nasional, khususnya di wilayah pesisir utara Pulau Jawa memiliki beban listrik tinggi. Penelitian ini mengkaji pengembangan sistem penyimpanan energi laut lepas pantai untuk

mendukung transisi energi bersih. Studi ini menganalisis kelayakan integrasi pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai (offshore wind) dan tenaga gelombang (wave energy) dengan dua teknologi penyimpanan energi, yakni hidrogen hijau (green hydrogen) dan baterai aliran (flow battery) Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah pemodelan sistem energi menggunakan perangkat lunak H2RES (Hourly Energy System Simulation), sebuah perangkat lunak simulasi optimasi linier dengan resolusi waktu per jam, yang memungkinkan analisis proyeksi teknis dan operasional sistem hingga tahun 2050. Simulasi mencakup aspek demand-side units, kapasitas penyimpanan energi, serta estimasi pengurangan emisi karbon. Hasil simulasi menunjukkan bahwa hidrogen hijau efektif untuk penyimpanan energi jangka panjang

dengan efisiensi 60-70%, sedangkan baterai aliran lebih sesuai untuk durasi pendek dengan efisiensi 80-85%. Kombinasi keduanya mampu menurunkan pembatasan energi terbarukan hingga 30% dan meningkatkan keandalan sistem. Potensi reduksi emisi CO₂ diperkirakan mencapai 1,2 juta ton per

tahun pada 2035. sejalan dengan sasaran Net Zero Emissions Indonesia. Saran kebijakan meliputi insentif fiskal serta kerjasama antara pemerintah, sektor swasta, dan akademisi untuk mempercepat pengembangan teknologi penyimpanan energi laut.

PEMANFAATAN TERMOELEKTRIK UNTUK PEREDUKSI EMISI DIESEL KONVENSIONAL : STUDI EFEKTIVITAS EKSPERIMEN VARIASI TEGANGAN LISTRIK PADA MODUL PELTIER

Sat, 22 Nov 2025 00:00:00 +0000

Transportasi merupakan sektor vital yang berperan penting dalam pembangunan berkelanjutan, kendaraan bermotor saat ini merupakan penyumbang utama dari pencemaran udara di Indonesia. Mesin diesel menghadapi tantangan dalam mereduksi opasitas gas buangnya yang mengandung gas berbahaya, hal tersebut menjadi salah satu penyebab gangguan kesehatan khususnya pernapasan. Salah satu cara untuk mengatasinya adalah dengan mendesain alat pereduksi emisi gas buang. Penggunaan pemanas bahan bakar dapat mereduksi emisi gas buang pada mesin diesel berbasis Thermo Electric Cooler. Di sisi lain, sistem bahan bakar mesin diesel dapat dimanfaatkan sebagai penyerap panas. Efek dari proses penyerapan panas pada sisi panas TEC tersebut adalah terjadinya peningkatan temperatur pada bahan bakar, sehingga dapat penurunan emisi gas buang. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menginvestigasi pengaruh penggunaan variasi tegangan listrik (voltase) yang dialirkan dalam modul TEC terhadap perubahan temperatur pada modul peltier dan emisi gas buang yang dihasilkan. Eksperimen menggunakan engine stand diesel konvensional, thermoelectric cooler (TEC- 12706), aluminium heat exchanger, stepdown dan radiator fan Set. Alat ukur yang digunakan yaitu thermocouple type K, thermometer data loger, watt meter dan smoke tester. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan sistem ini thermoelectric dapat mencapai temperatur terendah 6,9°C (TEC 1) dan 7,6°C (TEC 2), penurunan opasitas gas buang mencapai 13,8% dengan temperatur 41,5°C. Penerapan sistem thermoelectric cooler yang dimanfaatkan sebagai dual fungsi pendingin dan pereduksi emisi gasbuang terbukti efektif dalam mereduksi emisi pada mesin diesel konvensional. Melihat temperatur pada sisi dingin TEC sangat berpotensi dikembangkan sebagai pendingin dalam teknologi otomotif seperti pendingin kabin mobil, pendingin komponen dan elektronik lainnya.

Permodelan Matematis Sistem Motor DC MOOG C34-L70 Orde Satu dan Orde Dua

R Muhammad Novanwinli Rahmatullah, Anggara Trisna Nugraha, Mohammad Abu Jami’in — Sun, 23 Nov 2025 00:00:00 +0000

Pemodelan motor arus searah (DC) adalah langkah penting dalam merancang
sistem kendali yang efektif. Ada dua pendekatan utama: model orde pertama
dan orde kedua. Model orde pertama menyederhanakan perilaku motor
dengan mengabaikan induktansi listriknya, sehingga cocok untuk kontrol
kecepatan dasar yang tidak membutuhkan ketepatan tinggi atau analisis
perubahan yang sangat cepat. Namun, penyederhanaan ini membatasi
kemampuannya untuk memprediksi detail perilaku motor pada perubahan
yang mendadak. Sebaliknya, model orde kedua memberikan gambaran yang
lebih lengkap dengan mempertimbangkan baik dinamika listrik maupun
mekanik motor, memungkinkannya memprediksi karakteristik respons seperti
overshoot (lonjakan) dan osilasi (getaran), yang sangat penting untuk sistem
kontrol presisi tinggi seperti robotika dan sistem servo. Meskipun model orde
kedua secara teori lebih akurat, dalam beberapa kondisi, respons motor dari
kedua model mungkin tidak jauh berbeda jika dinamika listrik motor jauh lebih
cepat daripada dinamika mekaniknya. Oleh karena itu, pemilihan model yang
tepat harus disesuaikan dengan kebutuhan spesifik aplikasi, tingkat kinerja
yang diinginkan, serta keseimbangan antara kesederhanaan analisis dan
seberapa akurat model tersebut menggambarkan motor yang sebenarnya.

Perbandingan Respons Sistem Motor DC dan Motor AC Berdasarkan Identifikasi Model Menggunakan MATLAB/Simulink

Mohammad Dimas Ardiansyah, Anggara Trisna Nugraha, Mohammad Abu Jami’in — Sun, 23 Nov 2025 00:00:00 +0000

Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan respons sistem dinamik
dua jenis motor listrik, yakni motor DC servo FESTO EMMT–AS–80–S
LS–RM dan motor AC satu fasa ABB M3AE 90 S, berdasarkan pendekatan
identifikasi sistem menggunakan fungsi transfer orde satu dan orde dua.
Identifikasi dilakukan dengan mengolah parameter teknis dari datasheet
serta data hasil simulasi MATLAB/Simulink, untuk memperoleh model
matematis yang mewakili dinamika masing-masing motor secara akurat.
Model diuji dalam konfigurasi sistem terbuka (open-loop) dan tertutup
(closed-loop), dengan evaluasi terhadap parameter performa seperti
waktu naik, waktu tunda, waktu mantap, dan overshoot. Hasil simulasi
menunjukkan bahwa model orde satu cukup merepresentasikan perilaku
awal motor DC dalam kondisi beban konstan, namun kurang akurat
dalam memodelkan karakteristik transien motor AC. Model orde dua
memberikan representasi yang lebih realistis terhadap dinamika osilatif
dan efek inersia yang terjadi, terutama pada motor AC dengan sifat
induktif yang tinggi. Penerapan kendali tertutup berbasis PID berhasil
meningkatkan performa sistem secara signifikan pada kedua jenis motor,
terutama dalam mereduksi overshoot dan mempercepat waktu mantap.
Hal ini menegaskan pentingnya akurasi identifikasi model dalam
mendukung desain sistem kendali yang efisien dan andal. Penelitian ini
memberikan kontribusi terhadap pemodelan sistem motor listrik berbasis
identifikasi data dan simulasi numerik, serta menjadi dasar bagi
pengembangan kontrol adaptif dan cerdas di bidang otomasi, kendaraan
listrik, dan kelistrikan maritim. Pendekatan ini relevan dalam konteks
rekayasa sistem dinamik modern berbasis teknologi digital.