Dasar Sistem KontrolOleh :Handy Wicaksono, ST

Dasar Sistem Kontrol

*Bab 1 PendahuluanOverviewNASA flight simulator robot arm with electromechanical control system components

*Bab 1 PendahuluanOverviewThe space shuttle consists of multiple subsystems

*Bab 1 PendahuluanSistemSebuah susunan komponen komponen fisik yang saling terhubung dan membentuk satu kesatuan untuk melakukan aksi tertentu Contoh : tubuh, pemerintahan, motorKontrolmengatur, mengarahkan, memerintahkanInput (Set Point, Reference)Respon sistem yang diinginkanOutputRespon sistem sebenarnyaPlantObyek yang dikontrol

Terminologi pada Sistem Kontrol

*a. Early elevators were controlled by hand ropes or an elevator operator. Here, a rope is cut to demonstrate the safety brake, an innovation in earlyelevators;b. Modern Duo-lift elevators make their way up the Grande Arche in Paris, driven by one motor, with each car counterbalancing the other. Today, elevators are fully automatic, using control systems to regulate position and velocity.Bab 1 PendahuluanContoh Sistem Kontrol - Elevator

*Input : lantai 4Output (elevator response) : lantai lantai yang dilewati elevatorTransient responseSteady state response steady state errorBab 1 PendahuluanContoh Sistem Kontrol - Elevator

*Diagram Blok dan Komponen2nyaPlant/ProsesinputoutputInput sensorOutput sensorPlant/ProsesinputoutputInput sensorOutput sensorKontrolerAktuator1234

*Error detector(comparator)Set Point(input)Sinyal feedbackSensorSinyalerrorKontrollerSinyal kontrolAktuatorEnergy orfuelVariabelyg dimanipulasiPlant/ProcessVariabel ygdikontrol (output)Disturbances/gangguanVariabel yg.diukurBab 1 PendahuluanDiagram Blok dan Komponen2nyae(t)u(t)r(t)y(t)

*Bab 1 PendahuluanDiagram Blok dan Komponen2nyaVariabel yang dikontrolVariabel aktual yang diawasi dan dijaga pada nilai tertentu yang diinginkan di dalam proses.Variabel yang diukurKondisi dari controlled variable pada saat tertentu dalam pengukuranSensorMata sistem, mengukur controlled variable dan menghasilkan sinyal output yang mewakili statusnya Sinyal feedbackOutput dari measurement device. Set PointNilai dari controlled variable yang diinginkan Error detectorPembanding set point dengan sinyal feedback, dan menghasilkan sinyal output yang sesuai dengan perbedaan tersebut

*Sinyal errorOutput dari error detectorKontrolerOtak dari sistem. Ia menerima error sebagai input dan menghasilkan sinyal kontrol yang menyebabkan controlled variable menajdi sama dengan set pointAktuatorOtot dari sistem. Ia adalah alat yang secara fisik melakukan keinginan kontroler dengan suntikan energi tertentuVariabel yang dimanipulasiBesaran fisik yang merupakan hasil dari kerja yang dilakukan aktuator. Plant/prosesProses tertentu yang dikontrol oleh sistem Disturbances/gangguanFaktor pengganggu, menyebabkan perubahan pada variabel yang dikontrolBab 1 PendahuluanDiagram Blok dan Komponen2nya

*Sistem kontrol open loopAksi kontrolnya tidak tergantung dari output sistem.Tidak dapat memberikan kompensasi/koreksi jika ada gangguan (lihat gambar a).Contoh : mesin cuci, oven, AC, dll.Ketepatan hasil bergantung pada kalibrasi.Sederhana dan murah.Sistem kontrol close loopAksi kontrolnya bergantung pada output sistem (melalui feedback).Mengatasi kelemahan sistem open loop karena bisa memberikan koreksi saat ada gangguanMungkin terjadi overkoreksi, sehingga sistem justru menjadi tidak stabilKompleks dan mahal, karena komponen lebih banyakContoh : pengaturan kecepatan motor, pendingin-pemanas ruanganBab 1 PendahuluanOpen Loop VS Close Loop

*Bab 1 PendahuluanOpen Loop VS Close LoopCatatan : gambar di atas disebut Diagram Blok Sistem KontrolFeedback path

*Bab 1 PendahuluanContoh Close Loop CS - AntennaThe search for extraterrestrial life is being carried out with radio antennas like the one pictured here. A radio antenna is an example of a system with position controls.a. Konsep sistemb. Layout detail

*Bab 1 PendahuluanContoh Close Loop CS - Antennac. Rangkaian skematik

*Bab 1 PendahuluanContoh Close Loop CS - Antennad. Blok Diagram Fungsional

*Manakah yang lebih baik, open loop atau close loop system?Open Loop atau Close Loop?Buat mesin cuci open loop dan close loopBuat pengatur suhu ruangan open loop dan close loopTentukan komponen-komponen sistemnya (input, output, plant, transducer, controller)!Orang menunjuk bendaOrang mengendarai mobilRobot pengambil barangSistem pengaturan level air

Bab 1 PendahuluanLatihan

*LatihanTentukan : input, output, input sensor, output sensor, error detector, kontroler, aktuator, plant! Buat dalam diagram blok!

*Proses desain sistem kontrol keseluruhanStep 1 : Menentukan sistem fisik dari kebutuhan kita Gambar aStep 2 : Menggambar diagram blok fungsional Gambar dStep 3 : Membuat diagram skematik yang detail Gambar cStep 4 : Mengembangkan model matematika -diagram blokStep 5 : Mereduksi diagram blokStep 6 : Analisa, desain, dan tes (validasi)Tujuan : menghasilkan transient response yang diinginkan, menghilangkan error steady state, mencapai kestabilan.Bab 1 PendahuluanWhere Will We Go for One Semester?

*