Implementasi Filter Kalman Untuk Mereduksi Derau Pada Respon Dinamik Rangkaian Rlc

Abstract

Abstrak
Sistem spring-mass-damper dapat disimulasikan pada rangkaian RLC dengan input tegangan AC karena
keduanya merupakan sistem orde dua dan memiliki karakteristik dinamik seperti bentuk respon dan respon waktu.
Pada penelitian ini nilai tegangan input dan induktor yang digunakan tetap. Nilai output yang diamati hanya
tegangan pada kapasitor, dan karakteristik dinamik yang diamati hanya bentuk respon critically damped dan
overdamped. Output dari rangkaian RLC ini masih memiliki kemungkinan menghasilkan derau. Karena output
akan diamati pada mikrokontroler, maka dibutuhkan sebuah filter digital sehingga filter yang dipilih adalah filter
kalman. Tujuan penelitian ini adalah mengamati pengaruh filter kalman terhadap derau dari output dan mengetahui
rasio deraunya. Nilai resistor pada rangkaian diubah saat kapasitor bernilai sama dan begitupun sebaliknya,
sehingga didapat respon yang diinginkan. Output dari rangkaian difilter oleh filter kalman pada arduino. Setelah
itu dibandingkan nilai derau sebelum dan setelah filter kalman diaplikasikan dan diamati rasio deraunya. Pada
keadaan transient rasio derau sebelum dan sesudah difilter adalah 0,17V dan 0,37V. Pada keadaan steady state
rasio derau sebelum dan sesudah difilter adalah 0,16V dan 0,05V. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, filter
kalman dapat mengurangi derau pada keadaan steady state.

Kata kunci: critically damped, overdamped, derau, filter kalman.

ABSTRACT
Spring-mass-damper system can be simulated on RLC circuits with AC voltage as the input because both
of them are second system order and have dynamic characteristics such as shape respond and time respond. In
this research the value of input voltage and inductor was fixed. The output value that will be observe just the
voltage on capacitor, and the dynamic characteristics that will be observe just the shape respond of critically
damped and overdamped. The output of this RLC circuits still have a chance of making a noise. Because the output
will be observed at microcontroller, then it needs a digital filter so the kalman filter was choosen as the filter. The
aim of this research is to obvserve the influence of kalman filter to the noise from the output and find out the noise
ratio. The resistor value on the cirtuicts will be modified when the capacitor fixed and otherwise, so the aim
responds will be obtained. The output from the circuits will be filtered by the kalman filter on arduino. And then
the noise value before and after the kalman filter applied will be compared and the noise ratio will be observed.
When transient state the noise ratio before and after filtered was 0,17V and 0,37V. when steady state the noise
ratio before and after filtered was 0,16V and 0,05V. From the research that has been done, the kalman filter can
reduce the noise when steady state.

Keyword: critically dampd, overdamped, noise, kalman filter.