Sistem Pengendalian Kompleks_5

7/29/2019 Sistem Pengendalian Kompleks_5

1/31

SISTEM PENGENDALIAN

LEBIH KOMPLEKS


2/31

Kelemahan utama pengendalian umpan balik

Tindakan koreksi baru diambil jika control variabel telahmengalami gangguan (nilainya menyimpang dari set point)

Time delay >> Beberapa cara untuk memperbaiki hal tersebut

Pengendalian bertingkat (cascade control)

Time delay compensation

Inferential control

Selective and override control

Non-linear control

Adaptive control


3/31

Pengendalian Bertingkat (Cascade Control)

Prinsip utama :

membuat sistem pengukuran variabel kedua berikut sistempengendalian umpan baliknya

Pengukuran variabel kedua harus mampu mengantisipasigangguan lebih cepat dan tanpa harus mengukurgangguan tersebut

Cascade control biasa digunakan jika gangguan berkaitan dgmanipulated variable atau adanya sistem non-linear pada finalcontrol element


4/31


5/31


6/31

Gambaran pada sistem cascade control

Ada 2 sistem pengendalian umpan balik dengan satu control valve

Sinyal output pada master controller digunakan untuk membuatsetpoint pada slave controller

Slave control loop berada di dalam master control loop

Perbedaan istilah Master control vs slave control

Primary control vs secondary control

Outer control vs inner control


7/31


8/31


9/31


10/31


11/31

Time delay compensation


12/31


13/31

Blog diagram dengan time delay compesantion


14/31

Penyederhanaan untuk blok diagram dengan time delay compensation


15/31

Inferential control

Salah satu masalah di pengendalian proses adalah control variableyang tidak dapat diukur atau waktu pengambilan sampel yg besar

Solusi :

Mengukur variabel yg berkaitan ( mis: suhu utk menggantikankomposisi)

Inferential controlmengatur berdasarkan estimasi control variable

Estimasi berdasarkan persamaan empiris

Soft sensor


16/31


17/31

Selective control system (override)

Kebanyakan sistem, jumlah manipulated variable = jumlah controlledvariable

Pada beberapa aplikasi pengendalian :

jumlah manipulated variable < jumlah controlled variable

akibat : tdk dpt menghilangkan semua offset pd controlled variable

solusi : selector Selector : pemilihan pengukuran yg sesuai di antara pengukuran yg

tersedia


18/31

Low selector ( < )

high selector ( > )


19/31

Contoh utk beberapa pengukuran, satu controller, satu final

element controller


20/31

Override ( pengambil-alihan)

Controller kedua menggantikan (mengambil alih) controller pertama

Contoh :

Menara distilasi memiliki batasan atas dan bawah jumlah panasyang masuk pada reboiler

batasan bawah utk menjaga level cairan pada tray

batasan atas utk mencegah onset pd flooding


21/31


22/31

Split range control

Mengendalikan beberapa manipulated variable utk mengatur satucontrolled variable

2 manipulated variable ( V1 dan V2 ) utk mengendalikan 1 controlledvariable ( tekanan reaktor )


23/31


24/31

Non linear system ( Gain scheduling )

Kebanyakan proses fisis memiliki sifat-sifat non-linear

Utk mengantisipasi sistem non-linear dpt dipakai beberapa metode :

Modifikasi non-linear pada PID standar

Transformasi non-linear pada input atau output variabel

Penjadwalan control parameter ( Gain scheduling )

Gain scheduling

Tujuan : membuat closed-loop system menjadi se-linear mungkin dgcara mengatur controller gain pd pengukuran beberapa schedulingvariable


25/31

Contoh gain scheduling :

Kurva titrasi pd proses netralisasi asam-basa

Once through boiler


26/31

Fuzzy logic control

Variabel kuantitatif

mis : suhu 75 oC, kecepatan alir 10 L/mnt

Varibel kualitatif

mis : air panas, air dingin, aliran gas cepat

Variabel kualitatif dpt digunakan dlm pengendalian proses

Fuzzy logic control (FLC) adl metode pengendalian umpanbalik yang menggunakan informasi kualitatif

Aplikasi FLC : mesin cuci, shower, vacuum cleaner, dll


27/31

Fuzzy sets

mengubah variabel kuantitatif menjadi kategori kualitatif (fuzzification)

mis : suhu ruang T

fuzzy sets : suhu ruang hot jika T > 24 oCsuhu ruang OK jika 18 T 24 oC

suhu ruang cold jika T < 18 oC

Variabel fisis (kuantitatif) dapat merupakan anggota dari beberapa

kategori kualitatif T = 22 oC merupakan anggota panas dg nilai hot = 0, 33 dan

anggota nyaman dg nilai OK = 0, 67


28/31


29/31


30/31

Adaptive control

Adaptive control merupakan strategi pengendalian pdpersoalan dimana kondisi operasi / proses dpt berubah secara

signifikan atau tdk dpt diprediksi

mis : penurunan aktivasi katalis, fouling pd peralatan

Salah satu tipe adaptive control yg paling banyak dipakaiadalah selt tuning control (STC)

STC : model berdasar pendekatan data empiris,ketika kondisi operasi berubah maka parameter-parameternyajuga dirubah (update) menggunakan estimasi berdasar data-data yg ada


31/31

Sistem Pengendalian Kompleks_5

Documents

Transcript of Sistem Pengendalian Kompleks_5