_persentasi Kontrol CPP Kelompok 1

8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1

1/40

SISTEM KONTROL PADACONTROLLABLE PITCH PROPELLER

(CPP)

KELOMPOK I

RAEDY ANWAR S.

ABDUL GAFUR


2/40

POKOK BAHASAN

1. Pendahuluan2. Komponen Alat Kontrol CPP3. Sistem Kontrol CPP dan Blok Diagram

4. Referensi


3/40

PENDAHULUAN

1. Perkembangan jenis dari propeller tentunya ditujukan untukmembuat laju suatu kapal menjadi lebih optimal dan efektif.

2. Salah satu perkembangan designnya adalah propulsor jenisControllable Pitch Propeller (CPP), dimana Baling-baling CPPmenyediakan ekstra dalam tingkat ‘derajat kebebasan’ melaluikemampuan perubahan sudut pitch pada daun propellernya.

3. Keuntungan menggunakan CPP dapat dipakai untuk mempercepat,menghentikan dan mengolah gerak kapal dengan baik dan ekonomisuntuk kapal bekerja dengan kecepatan dan kondisi beban yang berbeda - beda.

4. Kerugian menggunakan CPP yaitu kontruksi CPP yang rumit dan

harganya yang relatif tinggi.


4/40

KOMPONEN – KOMPONEN PADA CPP

1. Hub Propeller dan Daun Baling – Baling2. Poros dengan Kotak penyalur minyak pelumas3. Sistem Hidrolis dengan tangki dan minyak dan pompa4. Sistem kontrol jarak jauh


5/40

Alternatif mekanisme pengontrol CPP


6/40


7/40


8/40

Gambar skematik speed pitch control


9/40

PEMODELAN CONTROL SYSTEM

Model matematis Control sistem menggunakan PID

Sehingga blok diagramnya

DimanaKp : Kepekaan proporsionalTd : Waktu turunanTi : Waktu Integral


10/40

PEMODELAN ACTUATOR

Bagian selenoida yang akan mengubah besaran listrik menjadi besaran linear

Penurunan gaya magnetic yang bekerja ke atas pada plunyer terdapat pada rumus di bawah ini(Fitzgerald, 1986)

Gambar di sampingadalah magnet selenoida

persamaan 1


11/40

Sedangkan tegangan terminal pada kumparan sama dengan drop tegangan pada kumparan ditambah dengan

tegangan yang diinduksikan dalam kumparan sebagaiamana dirumuskan di bawah ini (fitzgerald, 1985)

persamaan 2

PEMODELAN ACTUATOR

Dua persamaan terakhir ini merupakan persamaan nonlinear. Untuk mendapatkan yang linear,maka simpangan plunyer harus dibatasi pada simpangan yang kecil di sekitar titik keseimbangan .teknik linearisasi secara terperinci untuk magnet selenoida terdapat pada rumus sebagai berikutyaitu

persamaan 3

dimana

Io = arus listrik pada titik keseimbangan

Xo= posisi plunyer pada titik keseimbangan


12/40

LANJUTAN PEMODELAN ACTUATOR

Dari persamaan 1 dan 3 maka didapat persamaan dinamika

Dalam laplace domain menjadi

Kemudian di dapat

persamaan 4

persamaan 5


13/40

PEMODELAN ACTUATOR

Substitusi kan persamaan 4 dan 5

persamaan 6


14/40

PEMODELAN ACTUATOR

Pada operasi normal Los


15/40

PEMODELAN ACTUATOR

Pemodelan Servometer H idroli k dengan aksi proporsional

Gambar Servo hidrolik


16/40

PEMODELAN ACTUATOR

Pemodelan Servometer H idroli k dengan aksi proporsional

Aksi proporsional pada gambar hidrolik didapatkan dengan menghilangkan elemen desphot pada rangkaian

servomotor hidrolik pada gambar di atas. Setelah menghilangkan blok dinamika elemen dashpot pada gambar di

atas akan di dapat blok diagram servomotor hidrolik dengan aksi proporsional . Adapun persmaan servometer hidrolik dengan sensor proporsional adalah :

Pada operasi normal >> 1 (ogata, 198),

maka persamaan 7

Maka akan didapatkan diagram blok sepert di bawah ini :


17/40

PEMODELAN Diesel Engine Plant

Untuk mendapatkan kecepatan N dari motor diesel maka dapat diturunkan dari rumus matematis sebagai berikut :

Sehingga didapatkan

Kecepatan N dari motor diesel merupakan fungsi dari bahan bakar yang disuplai ke silinder motor diesel

dan torsi mesin T, jadi :

persamaan 8

Maka linearisasi dari persamaan 8 adalah

persamaan 9

Dimana :


18/40


Dalam laplace domain menjadi :

persamaan 10

Torsi T yang dihasilkan oleh motor diesel dikurangi torsi beban T1 adalah suatu torsi bersih yang

dipergunakan oleh motor diesel untuk menghasilkan percepatan sudut yang dirumuskan secara matematis

sebagai berikut :

Dimana

Dalam laplace domain jadi

persamaan 11


19/40


Subtitusi persaamaan 9 ke persamaan 11 menghasilkan

persamaan 12

Jika

Maka didapatkan

persamaan 13

Sehingga blok diagramnya


20/40

PEMODELAN SENSOR RPM

Tachogenerator digunakan sebagai sensor kecepatan yang membangkitkan tegangan sebanding dengan

kecepatan putar poros. Tegangan induksi yang terbangkit dalam alat ini menurut zuhal, 1993

Dimana

E= Tegangan

a= jalur pararel konduktor jangkar

c=

p=jumlah kutub

z=jumlah konduktor jangkar

jika input dari tachogenertor adalah rpm mesin n dan outputnya adalah e, maka transfer function dri sensor adalah

persamaan 13

Dimana kg adalah konstanta proporsional , Maka di dapatkan diagram blok seperti di bawah ini


21/40

PEMODELAN SUB SISTEM PITCH CONTROL

Pemodelan tersebut dapat dilihat dari diagram blok sistem pengendalian CPPseperti berikut :


22/40

PEMODELAN CPP PLANT


23/40

MODEL HUBUNGAN KURVA KQ – J

Untuk mendapatkan Nilai KQ maka dilinierisasi, maka KQ merupakan fungsi

dari P/D dan J


24/40

Diagram Blok Hubungan Kurva KQ - J


25/40

MODEL HUBUNGAN KURVA KT - J


26/40

Maka didapatkan diagram blok seperti dibawah ini :

J = Advance Coefficient


27/40

WAKE FRACTION (w)


28/40

PROPELLER TORQUE (Q)


29/40

Maka didapatkan diagram blok seperti dibawah ini


30/40

PROPELLER TRUST (T)


31/40

Maka didapatkan diagram blok seperti dibawah ini :


32/40

THRUST DEDUCTION FACTOR (t)


33/40

KECEPATAN KAPAL (Vs)


34/40

PEMODELAN KONVERSI θ(s) ke P/D


35/40

PEMODELAN CRANK


36/40

PEMODELAN POTENSIOMETER


37/40


38/40

Sehingga diagram blok dari sistem speed pitch control untuk CPPmenjadi

Diagram Blok Speed Pitch Control untuk CPP


39/40

REFERENSI

1. Kuncoro, Estu Budi, 2002. Studi Teknis Sistem Pengendalian Speed PitchControl (CPP) Kapal AHTS. Institut Teknologi Surabaya (ITS), Surabaya.

2. Katsuhiko Ogata; 1985. Tehnik Kontrol Automatik (Sistem Pengaturan) jilid 1.Erlangga.

Sistem & Permesinan Kelautan Lanjut (ME092301)


40/40

PPS TEKNOLOGI KELAUTAN

ITS SURABAYA 2010

i e e e i a e au a a ju ( E )PPSTK – TSPK 2011

ENGINE ND PL NT SELECTION

_persentasi Kontrol CPP Kelompok 1

Documents

Transcript of _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1