KONTROL SUHU NOZZLE 3D PRINTER FDM BERBASIS MPC DENGAN OBSERVASI GANGGUAN UNTUK MEMINIMALKAN OVERSHOOT DAN STRINGING

Pada proses pencetakan 3D Printer Fused Deposition Modeling (FDM), kestabilan suhu nozzle merupakan faktor krusial untuk menjaga kualitas hasil cetak. Fluktuasi suhu yang tidak terkontrol dapat menyebabkan cacat seperti stringing, over-extrusion, serta overshoot pada respon sistem pemanas. Penelitian ini membahas perancangan dan implementasi kontrol suhu nozzle berbasis Model Predictive Control (MPC) dengan observasi gangguan (Disturbance Observer, DO) untuk meningkatkan performa sistem pengendalian suhu. Metode MPC digunakan karena kemampuannya memprediksi perilaku sistem di masa depan dan mengoptimalkan aksi kontrol berdasarkan batasan yang ditentukan, sedangkan observer digunakan untuk memperkirakan gangguan nyata yang tidak terukur seperti variasi lingkungan dan perubahan karakteristik termal heater. Integrasi MPC dengan DO mampu meminimalkan overshoot dan mengurangi gejala stringing secara signifikan. Di mana kenaikan suhu nozzle membutuhkan waktu ±45 detik dan tidak terdapat overshoot, overshoot 2,5% terjadi saat ada gangguan perubahan suhu pada noozle. Waktu yang dibutuhkan untuk kembali pada setpoint setelah terjadi gangguan ±10 detik. Sehingga menghasilkan cetakan yang lebih baik tanpa ada bulu halus atau stringing. Dengan demikian, pendekatan ini efektif dalam meningkatkan kestabilan suhu nozzle dan kualitas hasil cetak 3D Printer FDM.