Sistem Kendali Adaptif Untuk kendalian Tak Linier

Seminar Research Grant TPSDP 2004 1

Sistem Kendali Sistem Kendali Adaptif Untuk Adaptif Untuk

kendalian Tak Linierkendalian Tak LinierRhiza S. Rhiza S. SadjadSadjadIngrid Ingrid NurtanioNurtanioFaizal A. Faizal A. SammanSamman

Universitas HasanuddinUniversitas HasanuddinJl. Perintis Kemerdekaan Km.10 Makassar

2Seminar Research Grant TPSDP 2004

Latar BelakangLatar Belakang Sistem kendali adaptif telah banyak Sistem kendali adaptif telah banyak

diaplikasikan dalam berbagai bidang industri diaplikasikan dalam berbagai bidang industri pengolahan bahan kimia, sistem penerbangan, pengolahan bahan kimia, sistem penerbangan, serta sistem otomotif. Dalam bidang serta sistem otomotif. Dalam bidang pengolahan hasil bumi, Sistem Kendali Adaptif pengolahan hasil bumi, Sistem Kendali Adaptif banyak digunakan dalam industri pengolahan banyak digunakan dalam industri pengolahan bubur kertas dan kertas (bubur kertas dan kertas (pulp and paperpulp and paper).).

Sistem kendali adaptif akan terus berkembang Sistem kendali adaptif akan terus berkembang baik dari segi inovasi efisiensi strategi kendali baik dari segi inovasi efisiensi strategi kendali mapun dari segi inovasi baru implementasi mapun dari segi inovasi baru implementasi rangkaian elektronik yang mampu bekerja rangkaian elektronik yang mampu bekerja secara “secara “real-timereal-time”. ”.


Tujuan PenelitianTujuan Penelitian Menemukan proses komputasi aturan kendali Menemukan proses komputasi aturan kendali

adaptif yang optimal dan menjamin ketegaran adaptif yang optimal dan menjamin ketegaran ((robustnessrobustness) stabilitas dan ketegaran kinerja ) stabilitas dan ketegaran kinerja untuk kendalian tak linier yang dilinierisasi dan untuk kendalian tak linier yang dilinierisasi dan layak untuk diimplementasi secara praktis.layak untuk diimplementasi secara praktis.

Mengimplementasikan sistem kendali adaptif Mengimplementasikan sistem kendali adaptif dalam media perangkat elektronis dan dapat dalam media perangkat elektronis dan dapat diaplikasikan pada suatu proses kendalian tak diaplikasikan pada suatu proses kendalian tak linier. Beberapa algoritma adaptasi sangat linier. Beberapa algoritma adaptasi sangat kompleks dan sulit diimplementasi dalam kompleks dan sulit diimplementasi dalam media elektronik. Penelitian ini bertujuan media elektronik. Penelitian ini bertujuan untuk membangun algoritma yang lebih untuk membangun algoritma yang lebih sederhana dan layak diimplementasikan.sederhana dan layak diimplementasikan.


Metodologi PenelitianMetodologi Penelitian


Prosedur Perancangan Prosedur Perancangan Kendali Adaptif untuk kendalian Kendali Adaptif untuk kendalian

tak liniertak linier

Tentukan Model Tak Linier Kendalian

Linierisasi Model Tak Linier

STABIL?

Stabilisasi Model

TIDAK

YAKandidat

Model Acuan

Turunkan Strategi Kendali

Uji lewat Simulasi

STABIL?

Perbaiki Model Acuan/ubah parameter sistem

Strategi kendalisiap diimplementasi


Perancangan Plant Perancangan Plant (Pendulum Terbalik)(Pendulum Terbalik)


Perancangan Plant Perancangan Plant (Sistem Suhu Ruang Mini)(Sistem Suhu Ruang Mini)


Model Diagram Kendali Model Diagram Kendali AdaptifAdaptif

(Sistem Pendulum (Sistem Pendulum Terbalik)Terbalik)

y

ym

Parameter Pengendali

u

uc Sinyal

Kendali

Mekanisme Pengaturan

Kendalian Pengendali

Model Acuan

4 variabel keadaan

Pendulum Terbalik

(4 variabel keadaan)

Mekanisme pengaturan dgnTeori Lyapunov


Hasil Simulasi Variabel Hasil Simulasi Variabel Keadan Keadan

(Sistem Pendulum Terbalik)(Sistem Pendulum Terbalik)

Hasil simulasi variabel keadaan untuk M=1 kg, m=0.1 kg, g=9.8, l=1m. =6. x2(0)=0.1 rad.


Model Diagram Kendali Model Diagram Kendali Adaptif Adaptif

(Sistem Suhu Ruang Mini)(Sistem Suhu Ruang Mini)


Hasil Simulasi Hasil Simulasi (Sistem Suhu Ruang Mini)(Sistem Suhu Ruang Mini)Hasil simulasi sistem

kendali adaptif model acuan dengan masukan sinyal tegangan undak 0.8V untuk masing-masing dari atas ke bawah. Sinyal output kendalian dan model acuan. Sinyal kesalahan kendalian dan model acuan. Parameter-parameter pengendali. Sinyal kendali dan output rele. (Laju adaptasi =0.1, kondisi awal parameter pengendali [(0)]=[17,15,0]).


Hasil Implementasi Hasil Implementasi Rangkaian Pengendali Rangkaian Pengendali

Analog Analog


KesimpulanKesimpulan Dari hasil simulasi, sistem kendali adaptif model Dari hasil simulasi, sistem kendali adaptif model

acuan berbasis teori Lyapunov mampu acuan berbasis teori Lyapunov mampu mempertahankan kestabilan sistem pendulum mempertahankan kestabilan sistem pendulum terbalik yaitu dengan membuat posisi pendulum terbalik yaitu dengan membuat posisi pendulum tetap tegak diam berdiri meskipun kereta diberi tetap tegak diam berdiri meskipun kereta diberi gaya dorong yang kecil ke kiri dan ke kanan. gaya dorong yang kecil ke kiri dan ke kanan.

Sistem kendali adaptif model acuan berbasis Sistem kendali adaptif model acuan berbasis metode gradien telah mampu memperbaiki metode gradien telah mampu memperbaiki kinerja sistem pengatur suhu ruang dengan kinerja sistem pengatur suhu ruang dengan membuat pita riak perubahan suhu ruang membuat pita riak perubahan suhu ruang menjadi lebih sempit. menjadi lebih sempit. Proses ini terjadi karena Proses ini terjadi karena sistem kendali adaptif berhasil memaksakan sistem kendali adaptif berhasil memaksakan sistem tak linier mengikuti perilaku model sistem tak linier mengikuti perilaku model acuan yang memiliki riak maksimum (acuan yang memiliki riak maksimum (maximum maximum overshootovershoot) yang cukup kecil.) yang cukup kecil.


Kelanjutan Penelitian Kelanjutan Penelitian (Future Works)(Future Works)

Impelemntasi rangkaian pengendali ke Impelemntasi rangkaian pengendali ke dalam sebuah sigle board (“analog dalam sebuah sigle board (“analog embedded-adaptive-controller board”).embedded-adaptive-controller board”).

Implementasi aturan kendali ke dalam Implementasi aturan kendali ke dalam rangkaian digital (complex rangkaian digital (complex programmable logic device/CPLD dan programmable logic device/CPLD dan field programmable gate-array/FPGA).field programmable gate-array/FPGA).

Inovasi efiesiensi atau reduksi Inovasi efiesiensi atau reduksi kompleksitas strategi kendali.kompleksitas strategi kendali.

Testing strategi kendali pada real plant.Testing strategi kendali pada real plant.

Sistem Kendali Adaptif Untuk kendalian Tak Linier

Documents

Transcript of Sistem Kendali Adaptif Untuk kendalian Tak Linier