Simulink rangkaian battery charging

Karena tidak saya temukan di Google, saya coba menyusun rangkaian charging generic battery dengan Simulink MATLAB 2016.

Grafik SoC baterai (%). Baterai penuh pada detik ke 200.

Grafik tegangan charger. Ketika baterai makin terisi, tegangan makin naik.

Grafik arus charger yang masuk baterai. Karena tegangan baterai bertambah, arus charger makin berkurang.

Semoga bermanfaat.

Photo-Voltaic Array for Battery Charging: A Simulation Study

I’m running on a simulation research involving a Photo-Voltaic Array (PV Array), a Battery, and a DC Machine using MATLAB Simulink 2017. The condition is very simple: DC Motor (5 HP, 240 V, 16 A) is supplied with a Battery (240 V, 20 Ah), and when the Battery goes down PV Array is turned ON and the battery is charged. I just want to tell the detailed story here, perhaps will be useful for someone around the globe faced with the similar case.

Bismillah... In the Name of God...

Memahami Transformasi Koordinat DQ Pada Motor Induksi 3 Fasa

Bismillah ar-Rahmaan ar-Rahiim. Dari judul sepertinya sudah jelas, bahwa kali ini saya diterpa angin berjumpa motor induksi tiga fasa. Beberapa tahun yang lalu sudah pernah yang satu fasa, tapi terus terang belajarnya masih serampangan dan terserak2. Nah, teka-teki pertama yang saya jumpa kali ini adalah transformasi dq. Kalau transformasinya rasa2nya tidak jauh berbeda dengan matriks rotasi Euler yang pernah saya tulis sebelumnya [1]. Pertanyaan yang lebih mengusik saya sebenarnya: kenapa sih analisis tiga fasa perlu transformasi ini. Emm... saya kira tidak setiap orang memerlukan informasi semacam ini, namun saya tulis saja untuk arsip pribadi dan siapa tahu ada rekan2 di Nusantara Raya yang mengalami curiosity yang sama.

MOTOR INDUKSI TIGA FASA DAN KOORDINAT ABC

Sejauh yang saya tahu, motor induksi adalah nama lain dari motor ac asinkron. Mengapa disebut motor induksi dan motor asinkron? Disebut motor induksi karena dia tidak membutuhkan arus listrik khusus untuk rotor untuk menghasilkan torsi putar, arus listrik pada rotor timbul karena induksi elektromagnetik dari medan magnet kumparan stator. Disebut motor asinkron karena kecepatan putar rotornya (nr) harus selalu kurang dari kecepatan medan putar stator (ns) [2].

Eliminasi Nilai DC pada Sinyal dengan FFT

Tulisan versi PDF [unduh]

Bismillah. Seorang sahabat Nusantara yang sedang riset di Australia memiliki data hasil ukur accelerometer dari sebuah kendaraan dan beliau ingin mendapatkan nilai posisi dengan melakukan integrasi ganda pada data tersebut. Untuk integrasi ganda, ia menggunakan metode yang dirumuskan oleh Slifka [1]. Ada fragmen kode yang ia tanyakan kepada saya, yaitu terkait peran FFT dalam metode tersebut, untuk apa dan bagaimana algoritma penerapannya. Tulisan ini adalah untuk menjelaskan hal tersebut dan untuk siapa saja yang menjumpai pertanyaan yang sama. Mudah2an bermanfaat.

Tentang Dead Time pada Inverter

Bismillah. Entah kenapa transistor MOSFET pada inverter yang kami buat untuk motor induksi cepat sekali panas dan beberapa kali hangus. Ada teman yang menyatakan bahwa bisa jadi itu persoalan dead time. Lalu saya coba baca beberapa referensi dan saya terjemah bebaskan sedikit di sini, mudah2an bermanfaat.

Susunan H-Bridge

Susunan Jembatan H (H-Bridge) umum digunakan untuk membalik polaritas/arah putar motor dan bisa juga untuk menghentikan putaran motor secara mendadak bila loop motor dihubung-singkat, atau membiarkan motor tetap berputar sampai berhenti sendiri dengan sekedar melepasnya dari sumber tegangan. Susunan H-Bridge juga digunakan dalam rangkaian inverter DC ke AC. Tabel di bawah ini adalah ringkasan cara kerja susunan H-Bridge, dimana S1-S4 sesuai gambar.

Kode MATLAB Kalman Filter untuk Filter Sinyal

Bismillah. Seorang rekan yang sedang S3 di Australia berbagi persoalan tentang kalman filter diskrit. Dia sedang riset tentang estimasi profil jalan (road profile) dari hasil pengukuran akselerometer suspensi mobil dengan kalman filter diskrit. Dia juga memberi link berikut untuk kode kalman filter diskrit:

http://www.mathworks.com/help/control/examples/kalman-filter-design.html [1]

Gain -3 dB pada frekuensi cut-off

Dalam konsep filter, saya sering membaca bahwa Gain -3 dB menduduki posisi khusus, yaitu sebagai gain untuk frekuensi cut-off. Saya penasaran, sebenarnya apa sih maksud dari -3 dB ini?

Pertama saya mengingat perhitungan gain decible. Setidaknya, ada dua macam perhitungan yang umum dikenal:

Apa Bedanya Kovarian, Varian dan Standar deviasi?

Bismillah. Saya merasa perlu mengingat kembali istilah kovarian, varian, dan standar deviasi yang pernah saya pelajari di kuliah Stokastik. Dengan mengetahui maksud tiap istilah tersebut, kita bisa memahami perbedaan ketiganya.

Kovarian adalah ukuran korelasi antara dua (atau lebih) variabel acak. Misal, dua variabel acak X dan Y, dapat kita hitung kovariannya dengan nilai ekspektasi berikut

Animasi: Tuning kontroler PID

Saya dapat animasi gif ini dari share2an kawan. Menurut saya animasi ini sangat amat membantu untuk memahami konsep tuning parameter kontroler proporsional, integral, dan diferensial (PID).

Kode untuk Plot Respon Frekuensi

Saya gunakan kode berikut untuk membuat plot respon frekuensi dari data respon waktu. Plot dibuat dengan fungsi fft (salah satu algoritma transofrmasi fourier diskrit). Diasumsikan, data berupa matriks dua kolom; kolom 1 memuat t (waktu), dan kolom 2 memuat nilai y(t), dan periode sampling diketahui.

y=data(:,2); % input time-series signal
L=length(y);
Fs=1/Ts;     % Frequency sampling
NFFT = 2^nextpow2(L); % Next power of 2 from length of y

Low-profile Quad Flat Page

QFP (Quad Flat Page) adalah lapisan yang membungkus paket integrated circuit (IC). LQFP atau Low Profile QFP adalah salah satu variannya.

Tentang Sinusoidal PWM

Artikel ini saya ringkas dan terjemah-bebaskan dari (Gole, 2000) sesuai kebutuhan belajar pribadi. Semoga bermanfaat. Untuk artikel bergambar silakan unduh di sini.

 

Sinyal modulasi adalah sinusoidal dengan amplitudo Am, dan amplitudo sinyal triangular carrier adalah Ac, rasio m=Am/Ac disebut indeks modulasi. Mengatur indeks modulasi adalah mengatur amplitudo tegangan output. Dengan frekuensi carrier yang cukup tinggi (lihat Gambar 2, fc/fm=21 dan t=L/R=T/3; T=periode fundamental), komponen frekuensi tinggi tidak akan diteruskan secara signifikan di jejaring ac (atau beban) karena ada elemen induktif. Tetapi, frekuensi carrier yang tinggi menghasilkan jumlah switch per siklus yang tinggi sehingga meningkatkan rugi daya. Umumnya, frekuensi switching 2-15 kHz dirasa cukup untuk aplikasi power system.

Belajar Inverter dengan MATLAB Simulink

Dengan Nama Allah Sang Maha Pengasih Sang Maha Penyayang

 

Ini adalah tulisan ringkas hasil belajar saya tentang Inverter dengan menggunakan software MATLAB. Untuk versi pdf nya:

 

https://www.researchgate.net/publication/288493743_Belajar_Tentang_Inverter_dengan_MATLAB_Simulink

 

Sepengetahuan saya, Inverter adalah rangkaian elektronik untuk mengonversi sumber daya listrik DC (searah) menjadi AC (bolak-balik). Salah satu rangkaian inverter adalah sebagaimana Gambar 1 yang saya capture dari buku (Brown, Rawtani, & Patil, 2005).

Algoritma FFT untuk DFT di MATLAB

Dengan Nama Allah Sang Maha Pengasih Sang Maha Penyayang

 

Saya sempat ditanya teman untuk menebak frekuensi sinyal Road Profile Class-C dengan fungsi fft nya MATLAB. Alhamdulillah, Product Help nya MATLAB bisa ditanya. Saya tulis dan terjemahkan di sini dengan sedikit tambahan tafsiran. Semoga bermanfaat.

Fast Fourier Transform (FFT)

 

FFT adalah nama algoritma yang paling populer untuk komputasi Transformasi Fourier Diskrit dari suatu sinyal diskrit x[k]. Hasil dari FFT adalah spektrum magnitud terhadap frekuensi dari suatu sinyal diskrit. Umumnya, suatu sinyal diskrit/kontinyu terbentuk dari campuran beberapa sinyal dengan frekuensi berbeda. Misalnya, pada kasus bercampurnya sinyal informasi dan noise, FFT dapat membantu kita mengetahui pada frekuensi berapa sinyal informasi berada dan pada frekuensi berapa noise mendominasi.

Bedanya DFT dan DTFT (Fourier Transform)

DFT adalah singkatan dari Discrete Fourier Transform dan DTFT adalah Discrete-Time Fourier Transform. Kedua singkatan ini hampir mirip, tetapi konsepnya berbeda.

DTFT adalah transformasi Fourier (konvensional) dari sinyal waktu diskrit. Hasilnya adalah spektrum frekuensi versi kontinyu dari sinyal tersebut. Misalnya: digunakan untuk mencari spektrum frekuensi dari sinyal hasil sampling x(kT) dari sinyal waktu kontinyu x(t).

DFT adalah versi diskrit dari hasil DTFT. DFT digunakan untuk menghitung spektrum frekuensi dari sinyal waktu diskirt dengan komputer, karena komputer hanya bisa melibatkan bilangan berbatas.

Kecepatan Sinkron Motor Induksi

Sumber tegangan ac dihubungkan ke kumparan stator motor induksi sehingga menghasilkan medan magnetik yang mengisi ruang rotor. Karena tegangan ac adalah tegangan bolak-balik, maka polaritas medan magnetik yang terbangkitkan juga bolak-balik.

Kecepatan sinkron motor induksi, n_s, adalah kecepatan rotasi (bolak-balik) medan magnetik tersebut yang dinyatakan dengan satuan rotasi per menit (rpm)

dengan f adalah frekuensi tegangan input ac ke kumparan stator (hertz), dan p adalah jumlah kutub magnet di kumparan stator. Bila sumber tegangan input adalah tiga fase maka jumlah kutubnya enam (p=6), bila hanya satu fase jumlah kutubnya hanya dua (p = 2).

Ref: https://en.wikipedia.org/wiki/Induction_motor#Synchronous_speed

Empat Prinsip Kerja Medan Magnetik dalam Perangkat Elektromekanik

Medan Magnetik merupakan mekanisme paling dasar dalam konversi satu bentuk energi ke bentuk lain di dalam motor, generator, dan trafo. Ada empat prinsip dasar yang menjelaskan bagaimana medan magnetik berperan dalam perangkat2 tersebut:

1. Kawat yang dialiri arus listrik menghasilkan medan magnetik di sekitarnya.
2. Medan magnetik yang berubah terhadap waktu menginduksi (membangkitkan) tegangan pada lilitan kawat bila medan tersebut melintasi lilitan. (Prinsip kerja trafo.)
3. Kawat yang dialiri arus listrik di kawasan suatu medan magnetik akan terinduksi (terbangkitkan) gaya padanya. (Prinsip kerja motor.)
4. Kawat yang bergerak di kawasan suatu medan magnetik akan terinduksi (terbangkitkan) tegangan di dalamnya. (Prinsip kerja generator.)

Saya terjemahkan dari:

Chapman, S. (2005). Electric Machinery Fundamentals (4th ed.). Singapore: McGraw-Hill. hal. 8

Pengaruh Letak Pole Sistem

Saya awali tulisan ini dengan Nama Allah Sang Maha Pengasih Maha Penyayang.

 

Transfer function (TF) atau fungsi alih sebuah sistem memiliki pembilang dan penyebut. Nilai yang membuat TF bernilai nol disebut Zero dan nilai yang membuat TF bernilai tak hingga disebut Pole. Pole ini tidak lain adalah akar2 dari persamaan penyebut TF.

 

Pengaruh pole ini sangat besar, sehingga kestabilan sistem pun dapat ditentukan hanya dengan menganalisis letak pole-nya. Kini, saya ingin membahas mengapa bisa demikian. Pertama, saya terjemahkan dan kutipkan di sini sebuah contoh sederhana dari ref [1].

Simulasi Energy Harvesting pada Sistem Suspensi

artikel versi [pdf]

bismillah. seorang kawan meminta saya mempelajari tentang satu makalah tentang sistem suspensi aktif dan cara untuk membuat simulasinya untuk keperluan penelitiannya. sebagian dari apa yang telah saya pelajari, saya coba bagikan di sini. mudah-mudahan ada manfaatnya. selanjutnya, aku berlindung kepada Alloh dari ilmu yang tiada manfaat dan niat yang tidak ikhlas.

Pengantar

Setiap kendaraan bermotor pasti dilengkapi dengan sistem suspensi, yaitu sistem untuk meredam getaran roda akibat permukaan jalan yang tidak rata sehingga tidak mengganggu kestabilan dan kenyamanan berkendara. Sistem suspensi yang umum digunakan adalah sistem pegas dan hidrolik atau umum disebut dengan peredam getaran (shock absorber).