2018 : Desain Active Fault Tolerant Control Pada Sistem Regenerative Anti-lock Braking System Dengan Kesalahan Pada Sensor Dan Aktuator : Studi Kasus Implementasi Pada Kendaraan Listrik
Abstract
Salah satu komponen penting pada electric vehicle (EV) adalah sistem pengereman. Sistem pengereman yang umum dipakai oleh kendaraan berpenumpang saat ini adalah anti-lock braking system (ABS) karena sistem ini dapat mencegah roda pada mobil terkunci ketika adanya pengereman darurat atau pengereman secara mendadak, sehingga jarak penghentian mobil akan berkurang dan manuverbilitas akan meningkat. Pada EV, beberapa sistem ABS selain terdiri menggunakan pengereman mekanik (friction), juga menggunakan pengereman regeneratif agar dapat melakukan penghematan energi listrik. Sistem ini dikenal dengan regenerative ABS. Mengingat keselamatan penumpang merupakan fitur wajib yang harus terpenuhi, maka tingkat kehandalan sistem regenerative ABS juga harus tinggi. Kesalahan yang terjadi, seperti pada sistem kontrol ABS, yaitu kesalahan pada solenoid valve dan sensor kecepatan harus dapat diakomodasi agar sistem tetap bekerja pada daerah yang aman. Penelitian ini mengajukan skema perbaikan teknologi regenerative ABS yang sudah ada saat ini dengan menambahkan fitur akomodasi kesalahan pada sistem kontrolnya. Metode yang digunakan dikenal sebagai sistem active fault tolerant control (AFTC). Dalam merancang AFTCS, terdapat dua tahapan, yaitu deteksi dan identifikasi kesalahan, serta mekanisme rekonfigurasi kontrol. Deteksi dan identifikasi kesalahan dilakukan dengan menggunakan observer yang berbasis extended state space. Sedangkan rekonfigurasi sinyal kontrol dilakukan dengan mengkompensasi sinyal kontrol menggunakan hasil estimasi kesalahan. Tahap awal penelitian adalah membuat simulator regenerative ABS. Simulator diperlukan untuk menguji metode AFTC yang diajukan. Pengereman disimulasikan terjadi secara regeneratif dan jika diperlukan juga secara mekanik. Algoritma kontrol yang digunakan adalah sliding mode control agar ketidaklinieran sistem dapat ditangani dengan baik. Dalam hal ini, variabel yang dikontrol adalah slip ratio dengan memanipulasi torsi pengereman. Setelah unjuk kerja sistem kontrol mencapai kriteria yang ditetapkan, langkah selanjutnya adalah membuat observer. Struktur observer yang digunakan adalah proporsional-integral. Observer ini akan menghasilkan estimasi keadaan dan juga estimasi kesalahan yang terjadi pada sensor dan aktuator. Hasil estimasi kesalahan selanjutnya digunakan dalam skema rekonfigurasi kontrol dengan cara mengkompensasi sinyal pengukuran dan sinyal kontrol. Penelitian ini diharapkan dapat berkontribusi dalam pengembangan sistem kontrol yang toleran terhadap kesalahan terutama pada plant dimana isu keamanan dan biaya sangat kritis. Keuntungan yang ditawarkan dari teknologi AFTC pada regenerative ABS adalah peningkatan kehandalan sistem dengan biaya yang ekonomis karena tidak menambahkan komponen hardware apapun selain perbaikan perangkat lunak. Target luaran penelitian adalah makalah dalam jurnal internasional selain maklah seminar dan tugas akhir mahasiswa. Kata kunci: antilock braking system (ABS), regeneratif, mobil listrik, fault tolerant, sistem kontrol.