ANALISIS PERAN PID TERHADAP KINERJA SLIDING MODE CONTROLLER (SMC) PADA SISTEM AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR (AVR)

Sistem Automatic Voltage Regulator (AVR) memiliki peran penting dalam menjaga kestabilan tegangan terminal generator sinkron, terutama saat terjadi perubahan beban dan gangguan eksternal. Pengendali konvensional seperti PID banyak digunakan, namun kurang efektif dalam menghadapi ketidakpastian parameter dan dinamika plant yang kompleks. Metode Sliding Mode Control (SMC) dikenal memiliki sifat robust, akan tetapi SMC static tidak mampu menangani sistem orde tinggi seperti AVR orde tiga dan secara teoritis cenderung menimbulkan fenomena chattering yang menyebabkan respons sistem kurang halus. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, penelitian ini mengusulkan pendekatan Hybrid SMC–PID yang mengombinasikan ketangguhan SMC dengan kemampuan PID sebagai kompensator dalam mereduksi chattering dan memperhalus dinamika transien sistem. Metodologi penelitian meliputi pemodelan matematis AVR orde tiga, perancangan pengendali SMC, serta integrasi PID sebagai pengendali pendamping. Simulasi dilakukan pada berbagai skenario pengujian, meliputi perubahan referensi, gangguan noise, gangguan step disturbance, dan perubahan beban. Hasil simulasi menunjukkan bahwa pengendali Hybrid SMC–PID mampu meningkatkan kinerja regulasi tegangan dengan nilai overshoot rendah sekitar 0,48%, waktu tunak berkisar antara 15–17 detik, serta steady-state error di bawah 0,2 V pada kondisi perubahan beban, yang secara signifikan lebih kecil dibandingkan pengendali SMC statis. Selain itu, pada pengujian gangguan noise pada sinyal keluaran, sistem tetap stabil dengan fluktuasi tegangan yang terkendali di sekitar setpoint. Hasil ini membuktikan bahwa pendekatan Hybrid SMC–PID efektif dalam mengatasi keterbatasan SMC statis pada sistem AVR orde tiga serta meningkatkan kestabilan, kehalusan respons, dan robustness sistem secara keseluruhan.