ThesisOpen AccessMetadata saja
2026•Skripsi, Thesis, Disertasi, dan Tugas Akhir
Inverter merupakan perangkat elektronika daya yang berfungsi mengubah tegangan DC menjadi tegangan AC. Salah satu permasalahan pada Inverter adalah ketidakstabilan tegangan keluaran akibat perubahan beban dan variasi tegangan input DC. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mensimulasikan sistem Automatic Voltage Regulator (AVR) pada Inverter Pure Sine Wave berbasis Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) menggunakan pendekatan komputasi numerik. Model simulasi disusun dalam bentuk skrip simulasi dengan pendekatan matematis yang melibatkan tegangan input DC, modulation index, rasio transformasi, beban resistif, tegangan keluaran RMS, dan kontroler Proportional-Integral (PI). Sistem AVR dirancang sebagai sistem closed-loop dengan membandingkan tegangan keluaran terhadap tegangan referensi 220 V. Error tegangan yang dihasilkan diproses oleh kontroler PI untuk mengatur modulation index pada generator SPWM. Pengujian dilakukan pada kondisi tanpa AVR dan dengan AVR. Variasi pengujian meliputi beban resistif 100 Ω, 200 Ω, dan 300 Ω, serta tegangan input DC 10 V, 11 V, 12 V, dan 13 V. Hasil simulasi menunjukkan bahwa penerapan AVR mampu meningkatkan tegangan keluaran Inverter. Pada variasi beban dengan input 12 V, tegangan keluaran tanpa AVR berada pada rentang 184,75–193,85 V, sedangkan dengan AVR meningkat menjadi 205,80–214,20 V. Pada variasi tegangan input dengan beban 200 Ω, tegangan keluaran tanpa AVR berada pada rentang 158,65–206,21 V, sedangkan dengan AVR meningkat menjadi 176,26–219,48 V. Hasil terbaik diperoleh pada tegangan input 13 V dengan beban 200 Ω, yaitu tegangan keluaran sebesar 219,48 V dengan error 0,24% terhadap tegangan referensi. Respon transien menunjukkan bahwa sistem mencapai kondisi stabil pada kisaran 0,15–0,20 s. Berdasarkan hasil tersebut, AVR berbasis kontrol PI mampu memperbaiki kestabilan tegangan keluaran Inverter Pure Sine Wave secara simulasi.
ThesisOpen AccessMetadata saja
2026•Skripsi, Thesis, Disertasi, dan Tugas Akhir
Kebutuhan energi listrik yang terus meningkat mendorong pengembangan sistem penyimpanan energi yang efisien dan andal. Salah satu komponen penting dalam sistem tersebut adalah Bidirectional Converter DC-DC, dimana converter yang mampu mengatur aliran daya dua arah untuk proses pengisian (charging) dan pengosongan (discharging)baterai. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mensimulasikan sistem bidirectional converter menggunakan perangkat lunak MATLAB/Simulink serta menganalisis kinerjanya dengan menerapkan kontrol Proportional Integral Derivative (PID) untuk menjaga kestabilan tegangan sistem. Spesifikasi baterai yang digunakan adalah jenis Lithium-Ion dengan Tegangan Nominal (Nominal Voltage) sebesar 24 V dan Kapasitas Rating (Rated Capacity) sebesar 50 Ah. Komponen konverter dirancang menggunakan nilai parameter masukan berupa tegangan sumber (Vi) sebesar 48 V, target tegangan keluaran (Vo) sebesar 24 V, frekuensi pensaklaran sebesar 10.000 Hz, serta hasil perhitungan nilai resistor (R) sebesar 5,76 Ohm, induktor (L) sebesar 0,2304 mH, dan kapasitor (C) sebesar 1 mF. Penetapan parameter kontroler PID pada penelitian ini menggunakan nilai konstanta Kp = 0,25, Ki = 50, dan Kd = 24. Pada pengujian mode pengosongan (discharging) tanpa kontroler, sistem mampu mempertahankan nilai nominal tegangan beban konstan sebesar 48 V dengan arus pengosongan rata-rata berada di kisaran 15 A setelah melewati fase transien. Sementara itu, pada pengujian mode pengisian (charging), pengisian berada pada titik tegangan terendah sekitar 25,82 V yang kemudian stabil di rata-rata 25,98 V dengan arus pengisian stabil di kisaran -16 A.Ketika sistem diintegrasikan penuh sebagai Bidirectional Converter close loop dengan kontrol PID, hasil simulasi selama 10 detik menunjukkan peningkatan kapasitas baterai (State of Charge) secara linear dan stabil dari 45% menjadi 45,09%. Kontroler PID berhasil meredam osilasi transien sepenuhnya dalam durasi 3 detik pertama, di mana arus mantap (steady-state) berhasil dikendalikan secara stabil pada nilai rata-rata sekitar -15 A, dan tegangan baterai mampu dipertahankan secara konstan pada nilai referensi aman sebesar 25,98 V. Hasil ini membuktikan bahwa penerapan kontrol PID pada Bidirectional Converter efektif dalam meningkatkan regulasi tegangan, menghilangkan steady-state error, serta mengoptimalkan manajemen pengisian daya pada sistem penyimpanan energi berbasis baterai.
ThesisOpen AccessMetadata saja
2026•Skripsi, Thesis, Disertasi, dan Tugas Akhir
Kebutuhan akan sistem penyimpanan energi yang efisien semakin meningkat seiring dengan perkembangan teknologi energi terbarukan. Baterai sebagai media penyimpanan memerlukan perangkat converter yang mampu mengatur aliran daya dua arah (pengisian dan pengosongan). Penelitian ini bertujuan untuk mendesain dan mensimulasikan bidirectional DC-DC converter tipe buck-boost yang mampu menstabilkan proses pengisian (charging) dan pengosongan (discharging) baterai. Untuk mencapai performa yang optimal, sistem ini menggunakan metode kontrol arus Proportional Integral (PI) guna meminimalkan kesalahan (error) pada kondisi tunak dan mempercepat respon sistem terhadap perubahan beban. Simulasi sistem dirancang dan diuji menggunakan perangkat lunak MATLAB/Simulink dengan variasi nilai arus referensi sebesar 5 A, 15 A, 25 A, dan 30 A untuk mode charging, serta -5 A, -15 A, -25 A, dan -30 A untuk mode discharging. Hasil penelitian menunjukkan bahwa bidirectional converter yang dirancang mampu beroperasi dengan baik pada kedua mode operasi tersebut. Pengujian kontrol PI menunjukkan kinerja yang stabil dalam menjejaki arus referensi dengan (settling time) sebesar 29,54 A pada mode (charging) dan -30,5 A pada mode (discharging). Selain itu, sistem kontrol PI berhasil menekan nilai (steady-state error) hingga mencapai 50% serta menjaga riak (ripple) arus baterai tetap berada dalam batas aman. Penelitian ini membuktikan efektivitas kontrol PI dalam menjaga kestabilan parameter elektrik pada sistem manajemen pengisian dan pelepasan energi baterai.
