Teks ini menjelaskan secara rinci konfigurasi, pemodelan, dan validasi sebuah perangkat uji penggerak roller-rig berskala.
**1. Konfigurasi Perangkat Uji:**
Perangkat uji ini merupakan pengembangan dari penelitian sebelumnya (Dewi dkk., 2022), dimodifikasi oleh Wiranata (2022) menjadi skala kecil, namun masih memiliki kekurangan seperti pengereman manual dan sinyal *noise* berlebihan. Kekurangan ini diperbaiki oleh Rahman (2024) yang mengotomatisasi sistem pengereman dan mengurangi *noise* pengukuran, menjadikan perangkat siap digunakan.
Perangkat uji terdiri dari:
* **Sistem Mekanik:** Meliputi *roller*, sistem penggerak berupa motor AC induksi tiga fasa (1.5 kW, 2715 rpm), dan sistem pengereman hidrolik otomatis. Pengereman diaktifkan oleh sistem pneumatik (kompresor, aktuator, DCV) yang dikendalikan PLC.
* **Sistem Elektrik:** Terdiri dari VFD (sebagai pembangkit tegangan), PLC (sebagai kontroler), dan HMI (sebagai antarmuka) yang terhubung untuk menerima perintah kecepatan, *start*, dan *stop*.
* **Sistem Pengukuran dan Akuisisi Data:** Kecepatan diukur dengan *incremental encoder* dan sinyalnya diolah VFD untuk umpan balik, serta disalurkan ke sistem akuisisi data eksternal melalui terminal analog VFD. Torsi pengereman diukur tidak langsung menggunakan *load cell* berbasis *strain gauge* yang terhubung ke *weight transmitter* untuk amplifikasi sinyal.
**2. Pemodelan Perangkat Uji:**
Pemodelan dilakukan menggunakan MATLAB Simulink 2024b berdasarkan model matematis sistem dan parameter elektrik/mekanik yang telah diidentifikasi (Rumi, 2024). Proses pemodelan meliputi transformasi Clark, perhitungan fluks dan arus stator/rotor, torsi elektromagnetik, sistem mekanik, dan sistem kendali kecepatan motor AC induksi dengan strategi skalar V/f.
**3. Validasi Model:**
Validasi dilakukan dengan membandingkan respons kecepatan dari simulasi (dengan strategi kendali jerat terbuka V/f) dan eksperimen pada sistem aktual. Pengujian dilakukan dengan perintah masukan fungsi *step* dan fungsi *ramp*, serta pemberian gangguan torsi 3 Nm.
* **Hasil Pengujian Fungsi Step:** Menunjukkan respons kecepatan simulasi dan eksperimen saling berimpitan dengan eror relatif rendah. Karakteristik dinamik (rise time, settling time, steady-state error) memiliki selisih kecil (< 0.5 detik). Respons terhadap gangguan juga serupa.
* **Hasil Pengujian Fungsi Ramp:** Juga menunjukkan respons yang berimpitan dengan eror relatif rendah. Karakteristik dinamik (steady-state error saat akselerasi dan saturasi) memiliki selisih maksimum 1.0. Respons terhadap gangguan juga serupa.
**Kesimpulan Validasi:**
Secara keseluruhan, hasil validasi menunjukkan bahwa model simulasi mampu mereplikasi respons kecepatan sistem aktual dengan baik, baik pada kondisi transien, tunak, maupun saat diberikan gangguan. Kesesuaian yang signifikan antara simulasi dan eksperimen menegaskan bahwa model dan parameternya tepat serta valid untuk pengembangan lebih lanjut.