ISSN 2615-5788 Print (2615-7764) Vol 9 No. 3 @ 2022 Monika Faswia Fahmi, Deni Tri Laksono JURNAL TEKNIK ELEKTRO DAN KOMPUTER TRIAC 2022 https://journal.trunojoyo.ac.id/triac Simulasi Kendali Sistem Suspensi Aktif Kendaraan Roda Empat Menggunakan Metode Full State Feedback dan PID (Proportional Integral Derivative) Monika Faswia Fahmi, Deni Tri Laksono Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik – Universitas Trunojoyo Madura (031) 3011146, Jl. Raya Telang PO BOX 02 Kec. Kamal, Bangkalan, 69162, Jawa Timur, Indonesia E-mail: monikafaswia13@gmail.com, deni.laksono@trunojoyo.ac.id Abstract— Tujuan mendasar sistem suspensi adalah untuk meredam kejutan dan getaran kendaraan akibat permukaan jalan yang tidak rata, dengan harapan meningkatkan kenyamanan dan keamanan saat berkendara. Suspensi yang dimodelkan pada sistem ini adalah jenis suspensi aktif, yaitu memiliki kemampuan merespon perubahan vertikal pada input jalan seperti lubang (pothole) dan gundukan (bump). Penelitian ini membahas pemodelan quarter sistem suspensi aktif dari kendaraan roda empat, pembentukan fungsi alih dan persamaaan ruang status, serta pengendalian menggunakan metode full state feedback dan PID (Proportional Integral Derivative). Berdasarkan hasil simulasi di MATLAB 2015, respon close loop sistem saat pengujian metode full state feedback dengan gangguan jalan berupa gundukan sebesar 0,1 m, menunjukkan osilasi  ×   =   dan settling time sebesar   . Sedangkan menggunakan kendali PID menunjukkan hasil, osilasi  ×    =   dengan settling time sebesar .  . Dengan begitu, dapat disimpulkan kendali PID lebih cepat melakukan performa peredaman suspensi meskipun diawali amplitudo defleksi roda yang cukup besar. Kata Kunci— full state feedback, MATLAB, pemodelan, PID, suspensi aktif I. PENDAHULUAN Salah satu sistem yang ditanamkan pada setiap kendaraan roda empat adalah sistem suspensi pada masing-masing roda untuk menahan gangguan-gangguan vertikal yang sering terjadi pada saat kendaraan melaju di jalan raya seperti lonjakan, lubang, dan sebagainya. Sistem suspensi tersebut dirancang sedemikian rupa demi kenyamanan dan keamanan penumpang pada saat berkendara [1]. Sistem suspensi pasif memiliki dua komponen utama yaitu pegas dan redaman. Meskipun pegas dan redaman tersebut mampu memberikan kestabilan pada gerak vertikal kendaraan dalam batas tertentu, namun komponen- komponen tersebut tidak menyediakan energi pada sistem suspensi. Karena tidak menyediakan energi suspensi, maka sistem ini secara dinamik kurang responsif terhadap perubahan-perubahan profil jalan [2]. Sistem suspensi aktif terdiri dari tiga komponen utama yaitu pegas, redaman, dan aktuator gaya. Aktuator gaya itulah yang dapat menyuplai energi pada sistem suspensi untuk menghasilkan suatu gerak relatif antara badan mobil dengan roda sedemikian hingga ketika terjadi perubahan profil jalan, sistem suspensi dapat mempertahankan kenyamanan dan keamanan berkendara [3]. Secara sistematik, kedua sistem suspensi ini dapat dilihat pada Gambar 1. (a) Sistem suspensi pasif (b) Sistem suspense aktif Gambar 1. Sistem Suspensi Kendaraan Roda Empat [4] Tujuan penelitian ini adalah memodelkan quarter system sistem suspensi aktif atau ¼ (satu roda) dari kendaraan roda empat. Pemodelan dilakukan menggunakan metode white box dengan pendekatan-pendekatan hukum dan besaran fisika sehingga membentuk model persamaan matematis atau sering disebut dengan persamaan fungsi alih dan persamaan ruang status [5]. Selanjutnya persamaan – persamaan tersebut dijadikan plant untuk perancangan kendali full state feedback dan PID (Proportional Integral Derivative). Prinsip kerja kendali full state feedback adalah menentukan nilai feedback  dengan cara menyamakan nilai akar-akar karakteristik model/ plant dengan performansi yang diinginkan [6]. Sedangkan nilai konstanta  ௣ , ௜ dan  ௗ pada kendali PID (Proportional Integral Derivative) ditentukan melalui metode Ziegler–Nichols [7], [8], [9], [10], [11], [12]. II. BAHAN DAN METODE Bagian ini berisi penyajian materi terkait pembentukan model quarter system suspensi aktif kendaran roda empat, penentuan fungsi alih dan persamaan ruang status, serta simulasi perancangan kendali full state feedback dan PID (Proportional Integral Derivative) menggunakan software MATLAB 2015. A. Pemodelan Quarter System Suspensi Aktif Sebuah quarter system suspensi kendaraan roda empat dapat diilustrasikan pada Gambar 2 berikut. Model ini digunakan untuk sistem suspensi aktif yang memiliki sistem aktuator untuk men-generate sinyal kontrol U dalam mengendalikan gerak badan kendaraan roda empat.