Laboratorium Dinamik

Laboratorium Dinamik

Metode Penskalaan Dinamika Rotor

Penelitian ini mengkaji metode untuk memprediksi karakteristik dinamik dari sistem rotor menggunakan model skala. Tiga model skala sistem rotor dibuat untuk secara eksperimental memvalidasi prediksi frekuensi natural dan FRF sistem menggunakan faktor skala. Simulasi yang divalidasi kemudian diperluas untuk memprediksi desain sistem rotor yang rumit. Penelitian juga menyelidiki perubahan frekuensi natural saat rotor berputar. Perubahan frekuensi natural yang disebabkan oleh efek giroskopik ini diprediksi menggunakan diagram Champell.

Publikasi

Dewi, D.K., Abidin, Z., Budiwantoro, B. Et al. Dimensional analysis of a rotor system through FRF using transfer function and finite element methods. J Mech Sci Technol 34, 1863-1870 (2020). https://doi.org/10.1007/s12206-020-0407-x

Pengembangan Penguji Rem Kendaraan

Kementerian Perhubungan (Kemenhub) mewajibkan banyak penguji rem kendaraan di fasilitasnya. Efisiensi pengereman kendaraan merupakan salah satu parameter penting yang digunakan untuk memastikan keselamatan transportasi. Dari pengujian kendaraan pada rig tester rem, efisiensi pengereman diukur. Ada dua jenis penguji rem yang biasa digunakan saat ini, yaitu jenis roller dan jenis pelat. Dalam penelitian ini diidentifikasi kelebihan dan kekurangan keduanya. Berdasarkan itu, penguji rem baru telah dikembangkan. Keluaran dari penguji rem baru ini tidak hanya efisiensi pengereman tetapi juga karakteristik ban. Karakteristik ban yang dibahas disini adalah karakteristik longitudinal slip. Dengan demikian, kita tidak hanya mengetahui performa pengereman, tetapi juga kondisi bannya.

Publikasi

Paten dengan judul “Alat untuk Mengukur Efisiensi Pengereman Kendaraan dengan Plat yang Digerakkan secara Manual” (Nomor Pendaftaran : P00201807883)

Paten dengan judul “Alat untuk Mengukur Efisiensi Pengereman Kendaraan dengan Plat yang Digerakkan oleh Motor Listrik” (Nomor Pendaftaran: P00201902190)

Muthoriq, E., Abidin, Z., Hariyanto, A., Bur, M., 2018. The effect of object position on reading error on weighing scale, International Conference on Applied Engineering 2018 (ICAE 2018), (DOI: 10.1109/INCAE.2018.8579370)

Muthoriq, E., Abidin, Z., Hariyanto, A., Bur, M., 2020. A method for measuring tire characteristic using brake tester, IOP Conference Series Materials Science and Engineering 788:012072, (DOI: 10.1088/1757-899X/788/1/012072)

Sistem Kontrol

Penerapan PID untuk melakukan kontrol posisi dengan adanya gesekan Stribeck diyakini dapat memancing sistem terjebak dalam osilasi siklus batas. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui rumusan PID yang akan menstabilkan kendali posisi motor DC dengan adanya gesekan Stribeck. Untuk mengurangi osilasi siklus batas, penguatan PID diatur untuk memenuhi stabilitas asimtotik global dalam pengertian Lyapunov saat dugaan Kalman diterapkan sepenuhnya. Analisis menunjukkan bahwa kestabilan sistem bergantung pada sifat gesekan yang mendekati kecepatan Stribeck. Selanjutnya, formulasi PID yang diusulkan ditemukan mudah untuk diterapkan karena penguatan integrator maksimum yang diterapkan pada sistem berbanding lurus dengan gain proporsional yang diberikan.

Publikasi

Tumbuan, T., Nurprasetio, I., Indrawanto, Abidin, Z. 2019. Maximum integrator gain of PID on performing position control of DC motor in the presence of Stribeck friction: Kalman conjecture approach. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 645. 012012. DOI: 10.1088/1757-899X/645/1/012012

Tumbuan, T., Nurprasetio, I., Indrawanto, Abidin, Z. 2019. On stabilizing hydraulic motion experiencing Stribeck friction via PI controller: Circle criterion approach. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 645. 012023. DOI: 10.1088/1757-899X/645/1/012023

Tumbuan, T., Nurprasetio, I., Indrawanto, Abidin, Z. 2019. Revisiting the Kalman’s Conjecture to Stabilize the Motion of a DC Motor in the Presence of Stribeck Friction via PID Control. International Review of Automatic Control (IREACO). Vol.12. p.48. DOI: 10.15866/ireaco.v12i1.16806

Tumbuan, T., Nurprasetio, I., Indrawanto, Abidin, Z. 2018. Stable PID Control Strategy to Remove Limit Cycle Due to Stribeck Friction on DC Servo Motor. International Review of Automatic Control (IREACO). Vol.11. p.208. DOI: 10.15866/ireaco.v11i4.14883

Getaran Akar Rata-Rata Kuadrat

Proses penghitungan nilai RMS konvensional akan menghasilkan error yang ditunjukkan oleh grafik berikut. Untuk mengatasi kesalahan perhitungan, dikembangkan kombinasi algoritma PSO dan LM untuk mencari parameter-parameter model fungsi sinusoidal. Jika parameter model akurat, maka nilai RMS dari sinyal yang diukur dapat dihitung berdasarkan model. Algoritma yang dikembangkan akan diselidiki dengan simulasi dan eksperimen. Peralatan percobaan ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Dalam percobaan ini, nilai RMS referensi dihitung berdasarkan amplitudo puncak-ke-puncak gerakan slider. Dari hasil tersebut terlihat bahwa algoritma yang dikembangkan memberikan nilai RMS yang hampir sama dengan nilai referensi. Selain itu, algoritma yang dikembangkan juga menunjukkan nilai standar deviasi (σ) yang lebih kecil dibandingkan dengan perhitungan RMS berdasarkan rumus.

Pemodelan Bantalan

Ball Pass Frequency Outer (BPFO) adalah tanda getaran dari cacat balapan luar bantalan rol. Namun, hasil percobaan menunjukkan bahwa spektrum bantalan rol baru yang dibebani secara statis juga memiliki puncak yang sesuai dengan BPFO. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan model matematika untuk menjelaskan fenomena tersebut. Sasaran telah dicapai dengan menguraikan gaya kontak roller yang terletak di dalam zona beban. Diketahui bahwa interaksi gaya kontak di antara penggulung menghasilkan sinyal BPFO palsu. Selain itu, modulasi amplitudo dan frekuensi terjadi karena ketidakseimbangan dan beban statis terjadi secara bersamaan. Diharapkan, penelitian sederhana ini menghasilkan kehati-hatian dalam menganalisis getaran bantalan beban statis karena penelitian ini membuktikan bahwa BPFO palsu mungkin muncul pada spektrum.