Penyetelan Sistem Kontrol PID Berbasis IoT Dengan Metode Algoritma Ant Colony
Keywords:
PID, Ant Colony Optimization, IoT, MQTT, Kontrol SuhuAbstract
Abstrak— Sistem kontrol PID banyak digunakan dalam aplikasi industri karena mampu memberikan pengendalian dengan respon cepat dan stabilitas yang baik. Namun, performa kontroler PID sangat dipengaruhi oleh ketepatan dalam penyetelan parameter sehingga diperlukan metode optimasi yang efektif. Pada penelitian ini, diusulkan penyetelan parameter PID menggunakan algoritma Ant Colony Optimization (ACO) yang diterapkan pada perangkat iTCLab sebagai objek pengendalian suhu. Selain itu, sistem kontrol dirancang berbasis Internet of Things (IoT) sehingga proses monitoring dan pengaturan set point dapat dilakukan secara real-time dan jarak jauh melalui aplikasi IoT MQTT Panel. Dalam proses optimasi, algoritma ACO mencari kombinasi parameter PID terbaik berdasarkan nilai kriteria performansi ITAE. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem kontrol mampu menjaga suhu pada set point 40°C dengan rise time sekitar 250 detik, overshoot kecil ±2–3°C, serta settling time 380–420 detik. Sistem juga berhasil menampilkan data suhu serta mengimplementasikan perubahan set point melalui komunikasi MQTT menggunakan broker EMQX dengan tingkat respons yang baik. Berdasarkan hasil tersebut, metode ACO terbukti mampu meningkatkan kinerja kontrol PID pada sistem termal dan integrasi IoT memungkinkan fleksibilitas kontrol secara remote.
References
I. G. Widharma, "Kajian analisis sistem kendali berbasis PLC dalam dunia industri," 2021. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.28533.09448
S. Hadi, R. P. M. D. Labib, and P. D. Widayaka, "Perbandingan akurasi pengukuran sensor LM35 dan sensor DHT11 untuk monitoring suhu berbasis Internet of Things," STRING (Satuan Tulisan Riset dan Inovasi Teknologi), vol. 6, no. 3, pp. 269–278, 2022.
M. Ikhwanusshofa, A. Nuramal, and N. I. Supardi, "Pemanfaatan Internet of Things untuk monitoring suhu di BPPT–MEPPO," Rekayasa Mekanika, vol. 4, no. 1, pp. 19–24, 2020. https://doi.org/10.33369/rekayasamekanika.v4i1.13274
B. Rahmat, M. Waluyo, T. Rachmanto, M. Afandi, N. K. Sari, H. Widyantara, and H. Harianto, "iTCLab temperature monitoring and control system based on PID and Internet of Things (IoT)," in Handbook of Research on Emerging Designs and Applications for Microwave and Millimeter Wave Circuits, 2023. https://doi.org/10.4018/978-1-6684-5629-3.ch012
B. Rahmat et al., "iTCLab PID control tuning using deep learning," in Proc. 2023 IEEE 9th Information Technology International Seminar (ITIS), Batu Malang, Indonesia, 2023, pp. 1–4. https://doi.org/10.1109/ITIS59651.2023.10420130
L. Wang, Y. Luo, and H. Yan, "Ant Colony optimization-based adjusted PID parameters: a proposed method," PeerJ Computer Science, vol. 9, e1660, 2023.
B. Rahmat, M. Waluyo, and T. A. Rachmanto, "Temperature monitoring via the Internet of Things using PID-iTCLab," Nusantara Science and Technology Proceedings, vol. 2023, no. 33, pp. 197–203, 2023. https://doi.org/10.11594/nstp.2023.3332
Rahmat, Basuki & Muljono, Muljono. (2024). PEMROGRAMAN INTERNET OF THINGS (IoT) DENGAN ARDUINO DAN PYTHON JILID 1 Basuki Rahmat Muljono PENERBIT CV.EUREKA MEDIA AKSARA.
S. Prainetr, T. Phurahong, K. Janprom, and N. Prainetr, "Design tuning PID controller for temperature control using Ant Colony optimization," in Proc. 2019 IEEE 2nd Int. Conf. Power and Energy Applications (ICPEA), Singapore, 2019, pp. 124–127. https://doi.org/10.1109/ICPEA.2019.8818517
F. Z. Baghli, Y. Lakhal, and Y. Ait El Kadi, "The efficiency of an optimized PID controller based on Ant Colony Algorithm (ACO-PID) for the position control of a multi-articulated system," J. Robot. Control, vol. 4, no. 3, p. 289, 2023. https://doi.org/10.18196/jrc.v4i3.17709
M. Kashyap, A. K. Dev dan V. Sharma, “Implementation and analysis of EMQX broker for MQTT protocol in the Internet of Things,” e-Prime - Advances in Electrical Engineering, Electronics and Energy, vol. 10, p. 100846, 2024.
A. E. A. Awouda dan R. B. Mamat, “New PID tuning rule using ITAE criteria,” International Journal of Engineering (IJE), vol. 3, no. 6, p. 597–608, 20
