Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Dalam sistem giroskop serat optik, pengendalian suhu junction Super Luminance LED (SLED) sangat penting untuk menjaga akurasi pengukuran laju rotasi. SLED tersebut umumnya telah dilengkapi dengan pendingin termoelektrik (TEC) yang menyatu dalam satu kemasan metal. Dalam tesis ini, sistem pendingin termoelektrik tersebut dimodelkan berdasarkan fenomena fisika yang meliputi: efek Peltier, efek Joule, dan difusi termal. Persamaan diferensial yang terkait dengan fenomena fisika tersebut diaproksimasi dengan menggunakan metode Euler. Parameter model yang diperlukan ditentukan berdasarkan respon sistem terhadap perubahan arus SLED dan TEC yang diperoleh dari eksperimen dan hasil estimasi berdasarkan data sekunder yang diperoleh dari datasheet. Selanjutnya, model sistem pendingin tersebut disimulasikan untuk mengestimasi parameter PID dengan menggunakan metode pertama Ziegler-Nichols. Respon transien yang diperlukan diperoleh dengan cara mengubah secara mendadak arus operasi SLED dan TEC dari 0 menjadi 200 mA. Hasil estimasi parameter PID ini selanjutnya diimplementasikan ke dalam sistem FPGA (Spartan 6 LX9) yang dirancang sebagai sistem kendali PID digital 64 bit. Hasil pengujian mengindikasikan bahwa sistem pengendali suhu mampu mempertahankan suhu junction SLED pada suhu referensi tertentu dengan kepresisian sekitar 0,002°C. Suhu referensi tersebut dapat diubah mulai dari 20°C sampai 25°C, atau sebaliknya, secara bertahap dengan step maksimum tidak melebihi 1°C untuk menjamin agar sistem tetap stabil. ......In fibre optic gyroscopes, controlling junction temperature of Super Luminance LED (SLED) is important for maintaining accuracy of rotation rate measurements. Commonly, the SLED dan a thermoelectric cooler (TEC) is embedded in a metal package. In this thesis, the TEC has been modelled based on physical fenomena including Peltier efect, Joule efect, and thermal diffusion. The differential equations related to the phenomena have been approximated by using Euler method. The parameters of the model have been deteminated based on system response to the changes of SLED and TEC currents obtained from experiments and an estimation based on secondary data obtained from datasheet. Furthermore, the model has been simulated to estimate PID parametes by using the first Ziegler-Nichols method. Required transient response has been obtained from changing of both SLED and TEC currents from 0 to 200 mA. The estimated results have then implemented into FPGA system (Spartan-6 LX9) that is designed as a 64-bit digital PID controller. Experiment results have indicated that the control system can maintain junction temperature at a set point with precision about 0,002°C. The set point can be gradually changed from 20°C to 25°C, or viceversa, at steps no more than 1°C to ensure system stability.

Abstrak :
Salah satu sub-sistem penting pada satelit adalah sistem determinasi dan kendali attitude (ADCS). Bagian ini berperan penting dalam pengendalian sikap satelit di orbit yang fungsi utamanya adalah untuk mendukung misi (seperti komunikasi atau inderaja) dan menghindari terjadinya kerusakan pada komponen satelit akibat lingkungan antariksa yang ekstrim. Salah satu aktuator yang sering digunakan pada sub-sistem ini adalah reaction wheel (RW). Pada tesis ini dibahas tentang hasil perancangan dan implementasi pengendalian sistem attitude inersial satelit satu sumbu berbiaya rendah menggunakan desain lingkar-tertutup antara aktuator RW dan sensor giroskop pada platform meja rotasi. Sensor giroskop yang digunakan adalah jenis MEMS yang umum ditemui di pasaran dan murah. Model dari aktuator dan sensor tersebut masing-masing dirancang dan digunakan dalam simulasi pengendalian sistem attitude inersial satu sumbu dengan kendali PID menggunakan SIMULINK-MATLAB. Hasil rancangan dan nilai-nilai parameter pengendali yang diperoleh dari simulasi, selanjutnya digunakan sebagai nilai referensi pada penalaan di implementasi sistem yang sebenarnya. Algoritma filter digital eksponensial orde dua diterapkan pada sensor giroskop untuk mengurangi noise pada pengukurannya. Dari hasil pengujian pada meja rotasi diperoleh bahwa sistem attitude inersial satu sumbu berbiaya rendah ini memiliki torsi gesekan (friction torque) yang cukup signifikan, sehingga sistem memiliki sifat teredam. Namun sistem tetap dapat dikendalikan dengan baik, sehingga bisa digunakan untuk aplikasi-aplikasi pengendalian attitude lainnya seperti robotika ataupun sistem navigasi di darat.

---

One of the important sub-systems in satellite is attitude determination and control system (ADCS). This unit plays an important role in controlling the satellite attitude in orbit whose the main functions are to support the mission (such as communication or remote sensing) and avoid damage to the satellite components due to the extreme environment of space. One of actuator that is used often in this sub-system is reaction wheel (RW). In this thesis discussed the results of design and implementation of a low cost oneaxis inertial attitude control system using a closed-loop between a reaction wheel and MEMS gyroscope on the rotary table platform. The gyroscope sensor used in this research is MEMS type that available in the market with a low price. Each of actuator and sensor are modeled and used in one-axis attitude control simulation using SIMULINK-MATLAB. The design and controller parameter values that obtained from simulations are used as references value for tuning in the real implementation system. The second order digital exponential filter is applied to gyroscope data to eliminate random noise. From the real test on rotary table platform, this low cost system have a significant frictional torque. It causes the system to be underdamped condition. But the system still can be controlled well, so it can be used for others attitude control applications such as robotics or land navigation system.

Abstrak :
Fiber Optic Gyroscope adalah sensor optik yang dapat menentukan posisi sudut gerak sebuah benda. FOG bekerja bedasarkan efek Sagnac, yang menyatakan bahwa pergeseran fase antara dua gelombang berlawanan merambat dalam interferometri cincin berputar, sebanding dengan putaran kecepatan sudut. Salah satu indikator performansi sistem pengukuran yang baik adalah memiliki noise yang kecil. Angle Random Walk adalah kontribusi noise terbesar pada nilai error. Dalam penelitian ini telah dilakukan estimasi noise dari ARW. Performansi OFOG berdasarkan ARW telah dijelaskan pada simulasi ARW berdasarkan emisi foton dan jumlah data cuplik per waktu. Pengaruh ARW terhadap performasi dijelaskan pada grafik PDF. Teknik mereduksi eror dari nilai ARW juga telah dipaparkan untuk meningkatkan performansi OFOG. Telah dibangun protipe OFOG, eksperimen non noise dan analisis koreksi data output melaui simulasi, dimana data output hasil eksperimen hampir sama dengan simulasi koreksi di L = 1,5 km. Nilai ideal rentang pengukuran prototipe OFOG pada 0-5,5 ?/detik, dan nilai ARW di 4,56 x 10-2 ?/ radic;detik.

---

Fiber Optic Gyroscope is an optical sensor that can determine the position of the angle of motion of an object. FOG works based on the Sagnac effect, which states that the phase shift between two opposite waves propagates in the interferometry of the rotating ring, and proportional to the angular velocity. Goodness performance indicator of measurement system, is having a small noise. Angle Random Walk is the biggest noise contribution to the error value. In this research, noise estimation from ARW has been done. OFOG performance based on ARW has been described in the ARW simulation based on photon emission and the amount of data sampling per time. The effect of ARW on performance is explained on the PDF graph. Error reduction techniques from ARW values have also been presented to improve OFOG performance. Has developed OFOG prototype, non noise experiments and output data correction analysis through simulation, where the experimental output data is almost the same as the correction simulation at L 1.5 km. The ideal value of the OFOG prototype measurement range at 0 5.5 sec, and the ARW value at 4.56 x 10 2 radic sec.