Sistem Kontrol Putaran Motor DC Berbasis Mikrokontroler Arduino Menggunakan Metode PID

Abstract

Pengendalian posisi motor DC merupakan salah satu materi penting dalam pembelajaran otomasi dan kendali di pendidikan vokasi, khususnya pada aplikasi yang menuntut ketepatan gerak seperti lengan robot, conveyor, dan mekanisme positioning presisi. Namun, pendekatan kendali open-loop maupun kendali kecepatan konvensional masih menyisakan persoalan berupa error posisi yang besar, respons yang lambat, serta ketidakstabilan ketika sistem menghadapi gangguan beban. Penelitian ini bertujuan merancang dan mengimplementasikan prototipe sistem kontrol posisi motor DC berbasis mikrokontroler Arduino Uno menggunakan metode Proportional-Integral-Derivative (PID). Sistem menggunakan mikrokontroler Arduino Uno sebagai pengendali utama, motor DC bergearbox dengan encoder incremental sebagai aktuator sekaligus sensor umpan balik, motor driver sebagai penguat daya, serta LCD I2C sebagai media tampilan informasi secara real-time. Pengujian dilakukan pada dua nilai setpoint kecepatan putar yaitu 150 RPM dan 200 RPM, masing-masing sebanyak sepuluh kali percobaan dengan pencatatan nilai RPM aktual dan persentase error terhadap setpoint. Hasil pengujian pada setpoint 150 RPM menunjukkan variasi nilai RPM antara 70,34 RPM hingga 244,43 RPM, dengan hasil terbaik pada percobaan ketujuh (152,99 RPM, error 1,99%) dan overshoot terbesar pada percobaan kesembilan (244,43 RPM). Pada pengujian setpoint 200 RPM, tiga percobaan awal tertahan pada 116,06 RPM (error 41,97%) sebelum sistem stabil pada kisaran 195–204 RPM dengan error terkecil 0,65% pada percobaan kedelapan. Hasil penelitian membuktikan bahwa sistem kendali PID mampu mengarahkan motor DC mendekati nilai setpoint yang ditetapkan, meskipun parameter Kp, Ki, dan Kd masih memerlukan penyetelan lebih lanjut agar respons sistem lebih presisi.