BAB IVBAB IVAksi Dasar Kontroler Aksi Dasar Kontroler FeedbackFeedback

Aksi pengontrolan merupakan cara kontroler Aksi pengontrolan merupakan cara kontroler automatik menghasilkan sinyal kontrol yaitu automatik menghasilkan sinyal kontrol yaitu dengan membandingkan harga yang dengan membandingkan harga yang sebenarnya dari keluaran sebenarnya dari keluaran plantplant dengan dengan harga yang diinginkan, menentukan deviasi harga yang diinginkan, menentukan deviasi dan menghasilkan sinyal kontrol.dan menghasilkan sinyal kontrol.

KlasifikasiKlasifikasi

KontrolerKontroler dua posisi (on-off) dua posisi (on-off) Kontroler ProporsionalKontroler Proporsional Kontroler IntegralKontroler Integral Kontroler Proporsional-Integral (PI)Kontroler Proporsional-Integral (PI) Kontroler Proporsional-Derivatif (PD)Kontroler Proporsional-Derivatif (PD) Kontroler Proporsional-Integral-Derivatif (PKontroler Proporsional-Integral-Derivatif (P

ID)ID)

Kontroler On-offKontroler On-off

Hanya ada dua nilai, yaitu on dan offHanya ada dua nilai, yaitu on dan off Ada 2 macam:Ada 2 macam:

– Kontroler on-offKontroler on-off– Kontroler on-off hysterisisKontroler on-off hysterisis

Contoh:Contoh:– Pengendali level tangkiPengendali level tangki– Pengendali lampuPengendali lampu

Kontroler P-I-DKontroler P-I-D

Blok Diagram sistem unity feedback :Blok Diagram sistem unity feedback :

Plant: sistem yang dikendalikanPlant: sistem yang dikendalikanController: menghasilkan eksitasi kepada plant, dirancang Controller: menghasilkan eksitasi kepada plant, dirancang untuk mengendalikan sifat sistem keseluruhanuntuk mengendalikan sifat sistem keseluruhan

Fungsi alih PIDFungsi alih PID

Kp = Proportional gain Kp = Proportional gain KI = Integral gain KI = Integral gain Kd = Derivative gain Kd = Derivative gain

Keluaran PIDKeluaran PID

e menyatakan error yang merupakan beda antara e menyatakan error yang merupakan beda antara nilai set point dengan nilai sesungguhnyanilai set point dengan nilai sesungguhnya

Keluaran kontroler (u) merupakan penjumlahan Keluaran kontroler (u) merupakan penjumlahan gain kontroler proporsional kali e, gain kontroler gain kontroler proporsional kali e, gain kontroler integral kali integral e dan gain derivatif kali integral kali integral e dan gain derivatif kali derivatif ederivatif e

Karakteristik PIDKarakteristik PID

Kp: mengurangi rise time, tetapi tidak Kp: mengurangi rise time, tetapi tidak menghilangkan steady-state error (SSE). menghilangkan steady-state error (SSE).

Ki: menghilangkan SSE, tetapi membuat Ki: menghilangkan SSE, tetapi membuat transisent response lebih buruktransisent response lebih buruk

Kd: meningkatkan stabilitas sistem , Kd: meningkatkan stabilitas sistem , mengurangi overshoot dan meningkatkan mengurangi overshoot dan meningkatkan transient response.transient response.

ContohContoh Lihat sistem berikutLihat sistem berikut

G1(s)G1(s) is the transfer function of the controller is the transfer function of the controller G2(s)G2(s) is the transfer function of the system. is the transfer function of the system.

Kontroler PDKontroler PD Fungsi alih kontrolerFungsi alih kontroler

Fungsi alih sistem:Fungsi alih sistem:

Increasing Increasing TdTd damps the oscillations and increasing damps the oscillations and increasing KK reduces the reduces the offset but cannot remove it. From the above equations the steady state offset but cannot remove it. From the above equations the steady state response is response is K/(1 + K)K/(1 + K) which is offset from the input by which is offset from the input by 1/(K + 1)1/(K + 1). In the . In the applet, the horizontal axis goes from 0 to 4 when Hg = 1. applet, the horizontal axis goes from 0 to 4 when Hg = 1. SimulasiSimulasi

Kontroler PIKontroler PI

Fungsi alih sistem keseluruhanFungsi alih sistem keseluruhan

Hasil simulasi Hasil simulasi

Kontroler PIDKontroler PID

Fungsi alih sistem keseluruhanFungsi alih sistem keseluruhan

Hasil simulasiHasil simulasi

Langkah-langkah perancangan PIDLangkah-langkah perancangan PID

1.1. Cari open-loop response dan tentukan apa yang akan Cari open-loop response dan tentukan apa yang akan ditingkatkanditingkatkan

2.2. Tanbahkan Kp untuk meningkatkan rise time Tanbahkan Kp untuk meningkatkan rise time 3.3. Tambahkan Kd untuk menigkatkan overshoot Tambahkan Kd untuk menigkatkan overshoot 4.4. Tambahkan Ki untuk menghilangkan steady-state error Tambahkan Ki untuk menghilangkan steady-state error 5.5. Sesuaikan Kp, Ki, dan Kd sampai diperoleh response Sesuaikan Kp, Ki, dan Kd sampai diperoleh response

yang diinginkan . yang diinginkan .

Tips:Tips:Tidak semua tipe kontroler harus Tidak semua tipe kontroler harus

diimplementasikan dalam satu sistem, tergantung diimplementasikan dalam satu sistem, tergantung kebutuhan. Kd diperlukan untuk sistem yang berjalan kebutuhan. Kd diperlukan untuk sistem yang berjalan lambat (misalnya suhu)lambat (misalnya suhu)