Kendali PID Kecepatan Motor Induksi Tiga Fasa Berbasis ESP32 dan VFD

Mila Fauziyah; Ratna Ika Putri; Supriatna Adhisuwignjo; Wirawan; Adi Candra Kusuma; Dimas Rossiawan Hendra

doi:10.33795/elkolind.v13i3.11639

Authors

Mila Fauziyah
Ratna Ika Putri
Supriatna Adhisuwignjo
Wirawan
Adi Candra Kusuma
Dimas Rossiawan Hendra

DOI:

https://doi.org/10.33795/elkolind.v13i3.11639

Keywords:

PID Motor induksi tiga fasa VFD ESP32 Sensor proximity Mesin pencacah

Abstract

Mesin pencacah berpenggerak motor induksi tiga fasa mengalami penurunan kecepatan saat beban berubah, sehingga ukuran cacahan tidak seragam dan motor berisiko panas berlebih. Penelitian ini mengimplementasikan kendali kecepatan tertutup berbasis PID pada mesin pencacah rumput dan bonggol jagung milik mitra peternak di Pasuruan. Sensor proximity induktif memberi umpan balik kecepatan ke ESP32, sedangkan sinyal PWM dikonversi menjadi tegangan 0–10 V melalui penguat non-inverting untuk mengatur frekuensi variable frequency drive (VFD). Parameter awal dihitung dengan kurva reaksi Ziegler-Nichols (L = 5 s, T = 30 s), kemudian disetel hingga Kp = 1,25, Ki = 0,25, dan Kd = 0,10. Pada respons langkah 700 rpm, waktu mencapai 90% setpoint adalah 29,5 s, overshoot 1,29%, waktu penetapan 38 s (kriteria 2%), dan galat keadaan tunak 1,29%. Galat rata-rata sensor terhadap takometer adalah 1,44% pada kondisi berbeban.

References

Y. Sudrajat and S. Handayani, “Efisiensi mekanisasi pakan ternak dan pengaruh ukuran cacahan hijauan terhadap performa ruminansia,” Jurnal Teknologi Pangan dan Pertanian, vol. 3, no. 1, pp. 34–41, 2020.

B. Santoso et al., “Pemberdayaan peternakan ruminansia kecil melalui digitalisasi dan mekanisasi pakan di Kabupaten Pasuruan,” Jurnal Pengabdian dan Pemberdayaan Masyarakat, vol. 8, no. 1, pp. 45–53, 2024.

Kementerian Pertanian Republik Indonesia, Peraturan Menteri Pertanian Nomor 102/Permentan/OT.140/7/2014 tentang Pedoman Pembibitan Kambing dan Domba yang Baik (Good Breeding Practices). Jakarta, Indonesia, 2014.

A. Prastiyo and B. Utomo, “Analisis kegagalan mekanis dan overcurrent akibat overload pada mesin penggiling bahan organik,” Jurnal Teknik Elektro dan Sistem Kendali, vol. 5, no. 2, pp. 78–85, 2023.

K. J. Åström and T. Hägglund, PID Controllers: Theory, Design, and Tuning, 2nd ed. Research Triangle Park, NC, USA: Instrument Society of America, 1995.

K. H. Ang, G. Chong, and Y. Li, “PID control system analysis, design, and technology,” IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 13, no. 4, pp. 559–576, 2005.

W. S. Pambudi, D. Widyantoro, Y. A. Prabowo, M. Munir, and N. P. U. Putra, “Analisa pengaturan kecepatan motor induksi 3 phasa dengan variable frequency drive menggunakan kontrol PID pada pompa booster,” Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan (JITET), vol. 14, no. 1, 2026, doi: 10.23960/jitet.v14i1.8375.

P. Kakham, C. Mongkhon, J. Pinthong, and S. Suchaipron, “Development of PI and PID controllers based on ESP32 for speed control of a three-phase induction motor using an inverter with a Kalman filter,” Industrial Technology and Engineering Journal, vol. 7, no. 3, 2025.

C. R. Harahap, F. X. A. Setyawan, and C. A. Salsabila, “IoT based induction motor PID speed control system using Ziegler-Nichols method,” Journal of Engineering Science and Technology, vol. 20, no. 4, pp. 1069–1088, 2025.

S. Buwarda, Mutmainnah, and M. F. Yakob, “Design and development of a three-phase induction motor speed control system using Altivar 61 based on temperature sensor and Internet of Things (IoT),” Jurnal Teknologi Elekterika, vol. 22, no. 2, pp. 60–64, 2025.

Espressif Systems, “ESP32 series datasheet.” [Online]. Available: https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_datasheet_en.pdf

B. K. Bose, Modern Power Electronics and AC Drives. Upper Saddle River, NJ, USA: Prentice Hall, 2002.

K. Ogata, Modern Control Engineering, 5th ed. Upper Saddle River, NJ, USA: Prentice Hall, 2010.

J. G. Ziegler and N. B. Nichols, “Optimum settings for automatic controllers,” Transactions of the ASME, vol. 64, pp. 759–768, 1942.

B. M. D. H. Budiharto, M. Fauziyah, and D. Radianto, “Pengendalian kecepatan motor DC berbasis mikrokontroler pada kursi roda elektrik,” Journal of Mechanical and Electrical Technology (METROTECH), vol. 4, no. 1, 2025.