PAPER 3D4 Elin B 1310131035 - Farhan Taufiqi
-
Upload
farhan-taufiqi -
Category
Documents
-
view
214 -
download
0
Transcript of PAPER 3D4 Elin B 1310131035 - Farhan Taufiqi
-
8/20/2019 PAPER 3D4 Elin B 1310131035 - Farhan Taufiqi
1/9
PAPER PO
Design PD ( Porpotional Derivative) Dengan Software Matlab
Farhan Taufiqi 1), Era Purwanto 2)
1 Mahasiswa Teknik Elektro Industri, Politeknik Elektronika Negeri Surabaa2) !osen Penga"#u P$, Politeknik Elektronika Negeri Surabaa
Abstrak % Peran&angan PI! 'ontroller
sela"a ini "enggunakan "etoda trial and
error dengan #erhitungan ang "e"akan waktu
la"a( Matab ang dilengka#i 'ontrol Toolbo*,
"e"bantu #eran&ang untuk "elihat res#on
berbagai ko"binasi konstanta dengan +ariasi
in#ut ang berbeda( Penggunaan Matab inisangat "e"bantu #eran&ang dala"
"enentukan ko"binasi di antara P, I, dan !
'ontroller untuk "enghasilkan siste"
#engaturan ang baik dan sederhana(
ata kun&i - PID Matlab, Trial Error Method
(Metode Trial Error )
I. PENDAHULUAN
.( atar /elakang
ontrol oto"atis saat ini "e"berikan #eran
ang sangat besar dala" kehidu#an "anusia,
teruta"a dala" bidang il"u #engetahuan dan
industri( /ebera#a di antarana adalah robot,
#engaturan suhu sebuah tangki, #engaturan
kele"baban udara dala" sebuah ruangan,
tekanan udara dala" suatu #i#a tertutu# ang
di0aga teta#, dll( Penguasaan siste" kontrol baik
dala" hal teori "au#un #raktek akan"enghasilkan suatu siste" dengan res#on ang
sesuai dengan kebutuhan(
Sebuah siste" kontrol ang diran&ang, #erlu
dianalisa terlebih dahulu untuk "enda#atkan
ga"baran res#on siste"na( a"baran tersebut
"eli#uti -
1( es#on siste" terhada# berbagai "a&a"
in#ut 3ste# fun&tion, ra"# fun&tion, dan
i"#ulse fun&tion, dll), ter"asuk 0ika adana
gangguan dari luar(
2( estabilan siste" 3"etode - root lo&us,
frekuensi res#on, state s#a&e)(
4( es#on siste" terhada# berbagai "a&a"
0enis kontroler 3P, I, !, dan5atau
ko"binasina)(
Na"un de"ikian, ada #aling tidak 2 kendaladala" "enganalisa siste" ang akan dibuat,
aitu bagai"ana "enda#atkan transfer fun&tion
dari siste" tersebut ke"udian "enganalisana
se&ara &e#at dan "udah( Sa"#ai saat ini, #ara
#eran&ang siste" kontrol "asih "enda#atkan
kesulitan untuk "enda#atkan transfer fun&tion
suatu siste"( Na"un 0ika #ersa"aan tersebut
sudah dida#atkan, "aka #roses analisana tidak
terlalu sulit( Sebab saat ini sudah dike"bangkan
softwaresoftware ang akan "e"bantu #roses
di atas( Salah satu software tersebut adalah
Matab dari Mathworks, In&(
/( /atasan Masalah
.gar #e"bahasan tidak "elebar, "aka "aka
#erlu adana batasan "asalah, aitu -
a( Peren&anaan disini adalah
#eren&anaan kontrol P!(
b( ontrol P! di artikan sebagai
kontrol loo# tertutu# ang #alingsederhana ang ko"#atibel a#abila
disandingkan dengan kontrol %
kontrol ang lebih ko"#leks(
&( .nalisa kontrol P! untuk
"engetahui karakteristik dan
#erilaku dari kontrol tersebut(
d( Metode ang digunakan adalah
dengan "enggunakan M6file #ada
software "atlab(
1 | P R O P O R T I O N A L - I N T E G R A T I V E
-
8/20/2019 PAPER 3D4 Elin B 1310131035 - Farhan Taufiqi
2/9
-
8/20/2019 PAPER 3D4 Elin B 1310131035 - Farhan Taufiqi
3/9
-
8/20/2019 PAPER 3D4 Elin B 1310131035 - Farhan Taufiqi
4/9
PAPER PO
a"bar 2
es#on Siste" !engan 8nit Ste# In#ut Siste"
di atas "e"iliki stead state error ang tinggi,
aitu @,A=( Sebab res#on tertinggi hana
dida#atkan #ada a"#litudo @,@=( Selain itu,
siste" tersebut "e"iliki rise ti"e ang &uku# besar 3sekitar 1,= detik)( ?al tersebut 0elas tidak
"enguntungkan.
8ntuk "enghasilkan siste" kontrol ang baik,
di#erlukan siste" ang tertutu# 3&lose loo#
sste")( Siste" ini "e"iliki feedba&k, ang
akan "e"bandingkan kondisi sesungguhna
dengan seting #oin ang diberikan.
-
8/20/2019 PAPER 3D4 Elin B 1310131035 - Farhan Taufiqi
5/9
-
8/20/2019 PAPER 3D4 Elin B 1310131035 - Farhan Taufiqi
6/9
PAPER PO
untuk "e"#er&e#at res#on awal suatu
siste", teta#i tidak "e"#erke&il kesalahan
#ada keadaan tunakna( er0a #engontrol
diferensial hanalah efektif #ada lingku#
ang se"#it, aitu #ada #eriode #eralihan(
$leh sebab itu #engontrol diferensial tidak #ernah digunakan tan#a ada kontroler
lainna(
Efek dari setia# #engontrol Pro#orsional,
Integral dan !eri+atif #ada siste" lu# tertutu#
disi"#ulkan #ada table berikut ini -
Setia# kekurangan dan kelebihan dari "asing6
"asing #engontrol P, I dan ! da#at saling
"enutu#i dengan "enggabungkan ketigana
se&ara #aralel "en0adi #engontrol #ro#orsional
#lus integral #lus diferensial 3#engontrol PI!)(
Ele"en6ele"en #engontrol P, I dan ! "asing6
"asing se&ara keseluruhan bertu0uan -
1( "e"#er&e#at reaksi sebuah siste"
"en&a#ai set point-na
2( "enghilangkan offset
4( "enghasilkan #erubahan awal ang
besar dan "engurangi overshoot.
ita &oba a"bil &ontoh dari #engukuran
te"#eratur, setelah ter0adina #engukuran dan
#engukuran kesalahan "aka kontroler akan
"e"ustuskan sebera#a banak #osisi ta# akan
bergeser atau berubah( etika kontroler
"e"biarkan +al+e dala" keadaan terbuka, dan
bisa sa0a kontroler "e"buka sebagian dari
+al+e 0ika hana dibutuhkan air ang hangat,akan teta#i 0ika ang dibutuhkan adalah air
#anas, "aka +al+e akan terbuka se&ara #enuh(
Ini adalah &ontoh dari #ro#ortional &ontrol( !an
0ika ternata dala" #rosesna air #anas ang
dihara#kan ada datangna kurang &e#at "aka
&ontroler bisa "e"#er&e#at #roses #engiri"an
air #anas dengan "e"buka +al+e lebih besar
atau "enguatkan #o"#a, inilah ang disebut
dengan intergral kontrol(
arakteristik #engontrol PI! sangat
di#engaruhi oleh kontribusi besar dari ketiga
#ara"eter P, I dan !( Penetelan konstanta #,
i dan d akan "engakibatkan #enon0olan sifat
dari "asing6"asing ele"en( Satu atau dua dari
ketiga konstanta tersebut da#at disetel lebih
"enon0ol disbanding ang lain( onstanta ang
"enon0ol itulah akan "e"berikan kontribusi
#engaruh #ada res#on siste" se&ara
keseluruhan(
.da#un bebera#a grafik da#at "enun0ukkan
bagai"ana res#on dari site" terhada#
#erubahan #, i dan d sebagai berikut -
PI! 'ontroler adalah &ontroler ang #enting
ang sering digunakan dala" industri( Siste"
#engendalian "en0adi bagian ang tidak bisa
ter#isahkan dala" #roses kehidu#an ini
khususna dala" bidang rekaasa industri,
6 | P R O P O R T I O N A L - I N T E G R A T I V E
-
8/20/2019 PAPER 3D4 Elin B 1310131035 - Farhan Taufiqi
7/9
PAPER PO
karena dengan bantuan siste" #engendalian
"aka hasil ang diinginkan da#at
terwu0ud( Siste" #engendalian dibutuhkan
untuk "e"#erbaiki tangga#an siste" dina"ik
agar dida#at sinal keluaran se#erti angdiinginkan( Siste" kendali ang baik
"e"#unai tangga#an ang baik terhada#
sinal "asukan ang beraga"(
III. METODE PEMBAHASAN
Model "ate"atik sste" dina"ik da#at
dituliskan dengan "enggunakan ?uku"
hir&hoff .rus dan tegangan sehingga "en0adi -
Fungsi alih dari "odel dina"ik sste" di aas
da#at dilakukan dengan "elakukan transfor"asi
la#la&e sehingga di da#at #ersa"aan sbb -
!ari fungsi alih inilah akan di&ari
tangga#an sste" terhada# sinal "asukan ang
beraga"( Tangga#an sste" ang baik dari
suatu sste" kontrol "e"#unai kriteria -
waktu naik &e#at, "ini"asi o+ershoot dan
"ini"asi kesalahan dengan tunak( Menentukan
nilai , , dan ' 3 "issal B 1@@ oh", B 1(2=
"?,' B >2=@ uF), "e"asukkan koefisian #e"bilang 3Ps) dan #enebut 3Hs) dari fungsi
alih, dan "e"ilih 0enis "asukan ang di
"asukkan ke sste" 3 fungsi langkah, undak,
i"#uls atau lainna )(
.ksi kontrol PI! "eru#akan gabungan dari P
dan I dan fungsi alihna "en0adi se#erti
berikut -
Si"ulasi dengan "enggunakan "atlab
1( Pada #er&obaan ini nilai P dibuat teta# P
B @ ,! B1
P B @ J ! B >
!ari data dida#atkan nilai -
ise ti"e - @(1
-
8/20/2019 PAPER 3D4 Elin B 1310131035 - Farhan Taufiqi
8/9
PAPER PO
!ari data dida#atkan nilai -
ise ti"e - @(12< se&
Setting ti"e - @,=22 se&
$+ershoot - >(>>L
Final +alue - @,A@A
P B @ J ! B 1
!ari data dida#atkan nilai -
ise ti"e - @(1
-
8/20/2019 PAPER 3D4 Elin B 1310131035 - Farhan Taufiqi
9/9
PAPER PO
1( !a#atkan res#on siste" terbuka sste"
3o#en6loo#) untuk "enentukan bagian "ana
ang harus die#rbaiki 3rise ti"e, settling
ti"e, o+ershoot, stead state error)(
2( Ta"bahkan P 'ontroller untuk
"e"#erbaiki rise ti"e(4( Ta"bahkan ! 'ontroller untuk
"e"#erbaiki o+ershoot(