Lag-Lead Compensator for Shape Memory Alloy in Gripping Manipulation

Made Andik Setiawan
2010 TELKOMNIKA (Telecommunication Computing Electronics and Control)  
Abstrak Shape Memory Alloy (SMA) adalah salah satu jenis aktuator yang sedang banyak dipelajari pada aplikasi skala mikro dan nano. Namun di sisi lain, pengembangan pengendalian dalam skala ini masih perlu pengembangan dan penelitian lebih lanjut. Artikel ini mempresentasikan hasil evaluasi tanggapan pergerakan kendali kalang tertutup dari TiNi SMA dalam bentuk spring yang dikendalikan kompensator lag, lead dan lag-lead. SMA yang digunakan berdiameter 50 mm dan berat 350 gram. Sinyal penggerak
more » ... . Sinyal penggerak SMA ini menggunakan modulasi lebar pusla (PWM) sinyal dengan beberapa frekuensi dan duty-cycle. Frekuensi sinyal PWM yang digunakan yaitu 12, 25, 125, 250 and 1150 Hz. Sebagai pengendali, antar muka dan pengambilan data keseleruhan sistem digunakan Lab-View dan DAQ-Card. Gripper yang digunakan terdiri dari dua buah jari dan dapat digerakkan sampai dengan 30 0 . Hasil eksperimen dengan kalang tertutup akan ditampilkan dan didiskusikan pada artikel ini. Untuk aplikasi lebih lanjut, maka kendali kalang tertutup juga diuji coba menggunakan kompensator lag, lead dan lag-lead. Dengan menggunakan kendali kalang tertutup ini, maka waktu untuk mencapai risetime menjadi lebih singkat dan tingkat galat kondisi tunak menjadi lebih kecil. Kata kunci: Gripper, Lag-Lead Compensator, PWM, Shape Memory Alloy (SMA). Abstract Shape Memory Alloy (SMA) is emerging actuator for micro and nano application which is interesting to be developed. This paper presents the evaluation of close-loop controller responses of the TiNi SMA spring based gripper by introducing lag, lead and lag-lead compensator. A SMA spring has a diameter of 50 mm wire and 350 gram hanging mass. The driver of the SMA actuator uses pulse width modulation (PWM) signal and it is tested by varying frequencies and duty-cycles. The applied frequencies in this study are 12, 25, 125, 250 and 1150 Hz. Lab-View and DAQ-Card is used as a controller, interfacer and data recorder of the system. The fabricated gripper consists of two fingers and the total angular displacement of the gripper is 30 0 . In advanced application, the experiment coversSMA open loop and close-loop system. The SMA response indicated that the rise-time and the steady-state error of the clooploop are shorter and lower than open-loop controller.
doi:10.12928/telkomnika.v8i3.626 fatcat:rterjdx73ne5vjyav6h6qrda7m