Pemodelan Dan Simulasi Kendali Linear Quadratic Regulator Pada Prototype Solar Tracker Dual-axis

Abstract

ak Indonesia merupakan negara tropis yang menerima pancaran sinar matahari sepanjang tahun. Sebagian besar wilayah Indonesia memiliki rata-rata jangka panjang intensitas cahaya matahari yang potensial untuk menghasilkan listrik setara lebih dari 1.600 kWh per meter persegi. Agar pemanfaatan energi matahari di Indonesia semakin optimal, dibuat sistem pelacak matahari (solar tracker) untuk memaksimalkan produksi listrik dari panel surya. Pada perancangan ini, solar tracker dibuat dengan menggunakan metode kendali Linear Quadratic Regulator (LQR) untuk melacak posisi sudut yang diperlukan panel surya agar dapat selalu mengikuti arah datangnya sinar matahari, sehingga diharapkan menghasilkan nilai efisiensi kinerja panel surya yang lebih besar. Hasil pengujian yang didapatkan menunjukan bahwa pelacakan posisi sudut dari solar tracker dengan metode kendali LQR ini lebih stabil dan dapat mengikuti arah datang sinar dengan akurasi meningkat 39% bila dibandingkan dengan solar tracker tanpa kendali LQR. Prototype solar tracker dual-axis ini menggunakan mikrokontroler Arduino Pro Mini 5v untuk menggerakan 2 servo motor agar panel bergerak mengikuti arah sinar matahari. Selain itu, digunakan 4 buah sensor LDR untuk menerima intensitas cahaya matahari. Dari prototype ini dilakukan pengamatan langsung dan pengambilan data yang kemudian diimplementasikan kendali LQR dengan input berupa intensitas matahari yang diterima oleh sensor LDR. Kata Kunci: Panel surya, Solar Tracker, LQR Abstract Indonesia is a tropical country that receives sunshine throughout the year. Most parts of Indonesia have a long-term average solar intensity that has the potential to generate electricity equivalent to more than 1,600 kWh per square meter. In order to optimize the use of solar energy in Indonesia, a solar tracker system was created to maximize electricity production from solar panels. In this design, the solar tracker is made using the Linear Quadratic Regulator (LQR) control method to track the angular position required for the solar panel so that it can always follow the direction of the sun's rays, so that it is expected to produce a greater efficiency value of solar panel performance. The test results obtained show that tracking the angular position of the solar tracker with the LQR control method is more stable and can follow the direction of the light with an increased accuracy of 39% when compared to the solar tracker without LQR control. This dual-axis solar tracker prototype uses an Arduino Pro Mini 5v microcontroller to drive 2 servo motors so that the panels move towards the sun. In addition, 4 LDR sensors are used to receive the intensity of sunlight. From this prototype, direct observations and data collection were Universitas Telkom Bandung, Indonesia 1st Listya Lokeswara Fakultas Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektro Universitas Telkom 3rd Azam Zamhuri Fuadi Fakultas Teknik Elektro Universitas Telkom Bandung, Indonesia 2nd Muh. Zakiyullah Romdlony ISSN : 2355-9365 e-Proceeding of Engineering : Vol.9, No.2 April 2022 | Page 125 carried out which then implemented LQR control to move the servo with input in the form of solar intensity received by the LDR sensor. Keywords: Solar Panel, Solar Tracker, LQR