Perhitungan Akar Kuadrat untuk Fluks Stator pada Direct Torque Control (DTC) dengan Perangkat FPGA

Abstract

Direct Torque Control (DTC) adalah metode kendali telah banyak digunakan dalam penggerak motor. Pada DTC terdapat perhitungan akar kuadrat yang membutuhkan proses perhitungan yang sangat cepat dan beroperasi pada frekuensi yang tinggi. Penerapan DTC pada FPGA diusulkan untuk mengatasi masalah tersebut. Pada penelitian ini, mengimplementasikan perhitungan akar kuadrat bilangan pecahan dengan metode digit by digit non-restoring modified pada FPGA. Tujuan dari penelitian ini untuk mengimplementasikan perhitungan akar kuadrat bilangan pecahan dan mengetahui hasil dari resource yang didapatkan pada implementasi tersebut. Proses perhitungan akar kuadrat menggunakan metode digit by digit non-restoring modifed dengan jumlah bit input 32-bit dan output 16-bit. Untuk menghemat jumlah resource yang digunakan, sistem ini dirancang dengan sederhana menggunakan Finite State machine (FSM). Pada FSM terdapat 2 state penting pada pengoperasian perhitungan akar kuadrat yaitu state penggeseran dan state pengoperasian. Proses verifikasi sistem ini dilakukan dalam dua tahap, yaitu verifikasi fungsional dengan aplikasi ModelSim-Altera dan verifikasi hardware menggunakan modul FPGA Cylcone IV EP4CE6E228N. Hasil pengujian menunjukkan bahwa output perhitungan akar kuadrat memiliki presisi yang tinggi dengan relsolusi 0,00390625. Sistem ini membutuhkan 157 Logic Elements, 120 register, 0 multiplier 9-bit, dan 151,59 MHz FMax.