Analisis Trade-Off Efisiensi dan Stabilitas pada Kontrol Prediktif Mikroklimat

Abstrak

Kontrol mikroklimat presisi merupakan aspek krusial dalam berbagai aplikasi IoT, namun strategi kontrol reaktif berbasis ambang batas yang umum digunakan seringkali terbukti tidak efisien. Penelitian ini menyajikan sebuah analisis komparatif berbasis simulasi untuk mengevaluasi secara kuantitatif performa antara strategi kontrol reaktif dan kontrol prediktif yang lebih cerdas. Dengan menggunakan data kelembapan time-series dari sebuah terarium Tropidolaemus sp., sebuah model peramalan SARIMA dikembangkan dan divalidasi untuk menjadi dasar dari kontroler prediktif. Kinerja kedua strategi kemudian diadu dalam lingkungan simulasi berdasarkan dua metrik utama: efisiensi aktuasi dan stabilitas lingkungan. Hasil menunjukkan bahwa kontroler prediktif secara signifikan lebih efisien, dengan mampu mengurangi jumlah aktivasi aktuator hingga 47% dibandingkan kontroler reaktif. Namun, penelitian ini mengungkap adanya trade-off fundamental: efisiensi tersebut diiringi oleh penurunan stabilitas akibat fenomena overshoot yang disebabkan oleh mekanisme aksi kontrol yang kaku. Studi ini menyimpulkan bahwa keunggulan prediksi proaktif harus disinergikan dengan mekanisme aksi yang adaptif untuk mencapai performa sistem yang holistik, seraya menawarkan metodologi simulasi sebagai kerangka kerja yang efisien untuk evaluasi sistem kontrol cerdas.