JURNAL TEKNIK ITS Vol. 4, No. 2, (2015) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) E-31 Abstrak—Hybrid Electric Vehicle (HEV) merupakan suatu kendaraan dengan konsep ramah lingkungan dan hemat energi yang diharapkan menjadi salah satu alternatif menanggulangi efek rumah kaca dan krisis energi. HEV menggabungkan kinerja Internal Combustion Engine (ICE) atau mesin bakar dan motor listrik. Pada HEV dengan konfigurasi paralel, ICE dan motor listrik dapat bekerja bersama-sama. Pada Tugas Akhir ini digunakan Simulator Parallel Hybrid Electric Vehicle (PHEV). Simulator ini merepresentasikan kondisi nyata HEV namun dalam skala yang lebih kecil. Simulator ini terdiri dari mesin bakar 2 tak sebagai penggerak utama, motor DC sebagai penggerak pembantu, dan beban berupa rem magnetik arus eddy. Ketika terjadi permasalahan regulator akibat pembebanan lebih pada kendaraan, kecepatan putar pada ICE menurun sehingga kecepatan HEV tidak sesuai dengan output yang diharapkan. Oleh karena itu, dibutuhkan suatu kontroler untuk melakukan pengaturan kerja dari motor listrik agar bekerja sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan. Kontroler PID – Linear Quadratic Regulator (PID-LQR) digunakan untuk memperbaiki performansi kerja HEV agar mampu membantu ICE mencapai kecepatan putar yang seharusnya. Berdasarkan hasil pengujian secara simulasi didapatkan motor DC menggunakan kontroler PID-LQR mampu membantu kinerja ICE sehingga dapat mengembalikan respon sistem menuju nilai steady state ketika terjadi pembebanan pada rentang arus beban rem nominal 0.56 A-1.14 A. Berdasarkan hasil pengujian secara implementasi, motor DC dapat membantu kinerja ICE, namun masih terdapat error steady state. Kata Kunci — Hybrid Electric Vehicle, ICE, Motor Listrik, Motor DC, PID-LQR I. PENDAHULUAN eiring berkembangnya isu efek rumah kaca karena pencemaran udara dan krisis energi, maka pengembang teknologi terus melakukan inovasi. Sektor transportasi juga melakukan inovasi dibidang teknologi kendaraan. Hybrid Electric Vehicle (HEV) merupakan suatu kendaraan dengan konsep ramah lingkungan dan hemat energi yang diharapkan menjadi salah satu alternatif menanggulangi efek rumah kaca dan krisis energi. Kendaraan Hybrid Electric Vehicle (HEV) dengan mesin hybrid adalah kendaraan yang menggunakan dua atau lebih tenaga sebagai sumber penggerak [1], yang merupakan gabungan antara mesin bakar dan motor listrik. Pada mesin hybrid, tenaga yang digunakan untuk menggerakan kendaraan bisa berasal dari ICE, motor listrik, maupun gabungan diantara keduanya [1]. Kelebihan dari mesin hybrid adalah saat ICE tidak mampu mempertahankan kecepatan maka motor listrik akan membantu memberikan tenaga [2]. Ketidakmampuan dalam mempertahankan kecepatan tersebut biasanya muncul saat terjadi pembebanan lebih pada kendaraan. Metode PID-Linear Quadratic Regulator (PID-LQR) digunakan untuk mengatur kecepatan motor listrik, sehingga dapat membantu ICE saat terjadi pembebanan lebih yang dapat menurunkan kecepatan pada kendaraan. Metode PID- LQR merupakan metode PID optimal dengan pendekatan LQR untuk menentukan parameter   ,   dan   pada kontroler PID. Dengan menggunakan metode ini diharapkan terjadinya penurunan kecepatan akibat efek pembebanan berlebih dapat diatasi dengan adanya pembagian kerja antara dua tenaga sebagai sumber penggerak. Pada penelitian sebelumnya telah dihasilkan sebuah simulator HEV dengan konfigurasi paralel yang juga digunakan dalam Tugas Akhir ini [3]. II. PENGENALAN PLANT DAN KONTROLER A. Simulator Parallel Hybrid Electric Vehicle (PHEV) [4] Simulator PHEV terdiri dari ICE 2 tak sebagai penggerak utama, motor DC sebagai penggerak pembantu dan beban berupa rem elektromagnetik. ICE mengubah energi bahan bakar (bensin) menjadi energi putar dan beroperasi berdasarkan prinsip satu siklus yang bekerja secara terus menerus. Motor DC yang digunakan adalah motor DC konfigurasi paralel karena memiliki karakteristik non linear. Beban yang digunakan berupa rem elektromagnetik yang memanfaatkan gesekan dua permukaan untuk menghasilkan gaya lawan terhadap gaya gerak sehingga tidak menimbulkan panas yang berlebihan. Karena putaran ICE 4 kali lebih cepat dari motor DC, maka diberi pula timing belt dengan perbandingan gear 1:4 untuk menyamakan kecepatan putar kedua motor. Motor DC memerlukan supply tegangan DC untuk beroperasi. Sumber tegangan DC tersebut didapatkan dengan memanfaatkan tegangan jala- jala dari PLN, yang merupakan tegangan AC, kemudian diubah menjadi tegangan DC menggunakan rectifier. Selain itu untuk pembacaan kecepatan dari simulator menggunakan sensor rotary encoder yang dipasangakan pada poros motor DC. Hasil pembacaan kecepatan melalui rotary encoder kemudian dikirimkan ke komputer melalui proses akuisisi data oleh Arduino untuk dapat ditampilkan dalam bentuk grafik pada HMI yang telah dirancang pada LabView. Simulator PHEV dapat dilihat pada Gambar 1 dan Pengaturan Kecepatan pada Simulator Parallel Hybrid Electric Vehicle Menggunakan Metode PIDLinear Quadratic Regulator Fanniesha Hamada, Rusdhianto Effendie A.K., dan Ali Fatoni Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Instutut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail: rusdhi@elect-eng-its.ac.id, fatoni@ee.its.ac.id S