2. Soal
Untuk mengukur frekuensi putar kipas angin secara otomatis digunakan sistem kontrol yang
dapat mengkontrol sumber frekuensi putar kipas angin. Sistem kontrol ini dipengaruhi oleh tiga
variabel yaitu kecepatan putar kipas angin, suhu ruangan, dan sumber frekuensi putar kipas
angin. Berdasarkan data spesifikasi dari pabrik, kecepatan putar kipas angin kecil 1000 rpm
(totary per menit) dan terbesar 4000 rpm, kemampuan sensor suhu ruangan berada dalam interval
100 kelvin hingga 500 kelvin, sedangkan sumber frekuensi putar kipas angin hanya mampu
menyediakan frekuensi sebesar 2000 rpm hingga 6000 rpm. Apabila sistem kontrol ruangan
tersebut menggunakan 4 rule berikut :
[R1] IF kecepatan LAMBAT and Suhu TINGGI Then frekuensi KECIL
[R2] IF kecepatan LAMBAT and suhu RENDAH then frekuensi KECIL
[R3] IF kecepatan CEPAT and suhu TINGGI then frekuensi BESAR
[R4] IF kecepatan CEPAT and suhu RENDAH then frekuensi BESAR
Berapa sumber frekuensi putar angin yang di hasilkan sistem kontrol tersebut bila pada saat itu
sensor suhu menunjukkan angka 200 Kelvin, sedangkan kipas angin berputar dengan kecepatan
3000 rpm ? Selesaikan dengan menggunakan metode :
1. Mamdani (Matlab)
2. Tsukamoto (Perhitungan manual)
3. Sugeno, tetapi rule-rulenya berubah sebagai berikut: (Matlab)
[R1] IF kecepatan LAMBAT and suhu TINGGI then frekuensi = 0,5*kecepatan + 1700
[R2] IF kecepatan LAMBAT and suhu RENDAH then frekuensi = 2*kecepatan 3000
[R3] IF kecepatan CEPAT and suhu TINGGI then frekuensi = 0,5*kecepatan + 2000
[R4] IF kecepatan CEPAT and suhu RENDAH then frekuensi = kecepatan + 700
3. 1. Metode Mamdani (Matlab)
1. Memasukkan variable input: KECEPATAN, SUHU DAN FREKUENSI
2. Membuat fungsi keanggotaan KECEPATAN
4. 3. Membuat fungsi keanggotaan SUHU
4. Membuat fungsi keanggotaan FREKUENSI
5. 5. Membuat RULE
6. Pada saat SUHU 200Kelvin dan KECEPATAN 3000rpm maka FREKUENSI adalah
4.32e+003 = 4.320
6. 2. Metode Tsukamoto (Perhitungan manual)
Ada 3 variabel fuzzy yaitu:
1. KECEPATAN, yaitu LAMBAT dan CEPAT
o
4000,0
40001000,
3000
4000
1000,1
][_
x
x
x
x
xLAMBATKECEPATAN
o
4000,1
40001000,
3000
1000
1000,0
][_
x
x
x
x
xCEPATKECEPATAN
Mencari nilai keanggotaan:
KECEPATAN LAMBAT [3000] = (4000-3000)/3000
= 0,33
KECEPATAN CEPAT [3000] = (3000-1000)/3000
= 0,66
0
1
[x]
1000 4000
LAMBAT CEPAT
3000
0,33
0,66
KECEPATAN (RPM)
(kemasan/hari)
7. 2. SUHU yaitu RENDAH dan TINGGI
o
500,0
500100,
400
500
100,1
][_
y
y
y
y
yRENDAHSUHU
o
500,1
500100,
400
100
100,0
][_
y
y
y
y
yTINGGISUHU
Mencari nilai keanggotaan:
SUHU RENDAH[200] = (500-200)/400
= 0,75
SUHU TINGGI[200] = (200-100)/400
= 0,25
0
1
[y]
100 500
RENDAH TINGGI
SUHU (KELVIN)
(kemasan/hari)
200
0,25
0,75
8. 3. FREKUENSI yaitu: KECIL dan BESAR(Gambar 7.35).
o
6000,0
60002000,
4000
6000
2000,1
][_
z
z
z
z
zKECILFREKUENSI
o
6000,1
60002000,
4000
2000
2000,0
][_
z
z
z
z
zBESARFREKUENSI
Mencari nilai z untuk setiap aturan dengan menggunakan fungsi MIN pada aplikasi fungsi
implikasinya:
[R1] IF KECEPATAN LAMBAT and SUHU TINGGI Then FREKUENSI KECIL
-predikat1 = KECEPATAN LAMBAT SUHU TINGGI
= min(KECEPATAN LAMBAT [3000],SUHU TINGGI[200])
= min(0,33; 0,25)
= 0,25
Lihat FREKUENSI KECIL,
(6000-z)/4000 = 0,25 => z1 = 6000-(4000*0.25)
= 6000-1000
= 5000
[R2] IF KECEPATAN LAMBAT and SUHU RENDAH Then FREKUENSI KECIL
-predikat2 = KECEPATAN LAMBAT SUHU RENDAH
= min(KECEPATAN LAMBAT [3000],SUHU RENDAH[200])
= min(0,33; 0,75)
= 0,33
Lihat FREKUENSI KECIL,
(6000-z)/4000 = 0,33 => z2 = 6000-(4000*0.33)
= 6000-1320
= 4680
0
1
[z]
2000 6000
KECIL BESAR
FREKUENSI
(kemasan/hari)
9. [R3] IF KECEPATAN CEPAT And SUHU TINGGI
THEN FREKUENSI BESAR;
-predikat3 = KECEPATAN CEPAT SUHU TINGGI
= min(KECEPATAN CEPAT [3000],SUHU TINGGI[200])
= min(0,66; 0,25)
= 0,25
Lihat FREKUENSI BESAR,
(z-2000)/4000 = 0,25 => z3 = 2000+(0,25*4000)
= 2000+1000
= 3000
[R4] IF KECEPATAN CEPAT And SUHU RENDAH
THEN FREKUENSI BESAR;
-predikat4 = KECEPATAN CEPAT SUHU RENDAH
= min(KECEPATAN CEPAT [3000],SUHU RENDAH[200])
= min(0,66; 0,75)
= 0,66
Lihat FREKUENSI BESAR,
(z-2000)/4000 = 0,66 => z3 = 2000+(0,66*4000)
= 2000+2640
= 4640
Mencari nilai z, yaitu:
4321
44332211 ****
predpredpredpred
zpredzpredzpredzpred
z
¥¥¥
¥¥¥
434.4
49,1
4,30627504,15441250
66,025,033,025,0
4640*66,03000*25,04680*33,05000*25,0
z
Maka FREKUENSI = 4.434
10. 3. Metode Sugeno (Matlab)
1. Membuat Fungsi keanggotaan
2. Membuat RULE
11. 3. Pada saat SUHU 200Kelvin dan KECEPATAN 3000rpm maka FREKUENSI adalah
3.45e+003 = 3.450