TUGAS MATAKULIAH

SISTEM KENDALI CERDAS

OLEH

RULI ADI LESTARI

D41112270

UNIVERSITAS HASANUDDIN

2014/2015

A. PENDAHULUAN

Suatu pengendali harus mampu menghasilkan output yang sesuai dengan masukan dan

mampu mempertahankannya terhadap berbagai gangguan. Dalam sistem kendali diantaranya

dikenal dua pengendali yang dapat digunakan untuk mempertahankan kestabilan output yaitu

pengendali PID dan pengendali Fuzzy Logic Controll (FLC).

B. DASAR TEORI

Pengendali menghasilkan konfigurasi bertingkat (kaskade) yakni dengan menyisipkannya

pada lup tertutup sehingga merupakan bagian dari penguatan (forward gain) atau dalam hal

ini memiliki feedback. PID (Proportional–Integral–Derivative controller) merupakan

kontroler untuk menentukan presisi suatu sistem instrumentasi dengan karakteristik adanya

umpan balik pada sistem tesebut.

Adapun komponen kontrol PID terdiri dari tiga jenis yaitu Proportional, Integratif dan

Derivatif. Ketiganya dapat dipakai bersamaan maupun sendiri-sendiri tergantung dari respon

yang kita inginkan terhadap suatu plant.

Fuzzy Logic adalah suatu cabang ilmu Artificial Intellegence, yaitu suatu pengetahuan yang

membuat komputer dapat meniru kecerdasan manusia sehingga diharapkan komputer dapat

melakukan hal-hal yang apabila dikerjakan manusia memerlukan kecerdasan. Dengan kata

lain fuzzy logic mempunyai fungsi untuk “meniru” kecerdasan yang dimiliki manusia untuk

melakukan sesuatu dan mengimplementasikannya ke suatu perangkat, misalnya robot,

kendaraan, peralatan rumah tangga, dan lain-lain.

C. MODEL SISTEM YANG DIGUNAKAN

1. Analisis Pengendali PID

Pada bagian ini akan dianalisis karakteristik dan respon dari pengendali PID dengan

merubah-rubah niali P, I dan D. Sehingga dapat dilihat jenis-jenis output yang akan

dihasilkan

A. Pengaturan nilai PID Pertama

Sinyal yang diperoleh:

Dari sinyal tersebut dapat diperoleh data-data berikut:

Td (s) Tr (s) Tp (s) Ts (s) Mp (%) Nilai 0,0019 0,0021 0,0052 0,02 0,3546

Pada pengaturan ini hasil yang dihasilkan memperlihatkan hasil yang stabil karena sinyal

keluarannya menuju satu sesuai dengan input yang diberilkan yaitu unit step.

B. Pengaturan Nilai PID Kedua

Sinyal yang Diperoleh :

Dari sinyal tersebut dapat diperoleh:

Td (s) Tr (s) Tp (s) Ts (s) Mp (%)

Nilai 0,0006 0,0007 0,0017 0,031 0,7219

Pada pengaturan ini juga diperoleh sinyal keluaran yang menuju stabil walaupun terjadi

osilasi yang banyak sebelumnya. Hal ini memperlihatkan bahwa pengendali P memperbesar

respon. Nilai Td, Tr, dan Tp menjadi semakin kecil disbanding sebelumnya

C. Pengaturan Nilai PID Ketiga

Sinyal yang Diperoleh:

Dari sinyal tersebut dapat diperoleh:

Td (s) Tr (s) Tp (s) Ts (s) Mp (%)

Nilai 0,0001 0,0001 0,0002 0,015 0,9597

Pada pengaturan ini dihasilkan sinyal yang menuju stabil setelah beberapa waktu. Namun

dapat dilihat terjadi begitu banyak osilasi sebelum sinyalnya menjadi stabil. Tapi waktu Td,

Tr, Tp dan Ts nya menjadi sangat kecil

Dari semua data yang telah diperoleh dapat disimpulkan bahwa secara khusus pengendali

PID memiliki kemampuan untuk menstabilkan output dengan mengatur nilai KP,KI dan KD.

Masing-masing memiliki fungsi secara khusus. Pengendali P bersifat penguat sehingga

mempercepat kecepatan. I mempercepat menuju stabil dan D memiliki respon terhadap laju

perubahan kesalahan yang menghasilkan koreksi yang berarti sebelum kesalahan semakin

besar.

2. Analisi Output dengan Pengendali PID, FLC dan Gangguan

Pada analisis ini untuk pengendali PID digunakan pengaturan seperti berikut:

Untuk pengendali FLC digunakan pengaturan seperti berikut:

Gambar Pengendali FLC

Gambar Member Function error dan derror

Gambar Member Function Fuzzy

Gambar Rule FLC

a. Menggunakan Pengendali FLC

Hasil sinyal yang dioperoleh

Td (s) Tr (s) Tp (s) Ts (s) Mp (%)

Nilai 0,0068 0,0081 0,0132 0,022 0,0782

b. Menggunakan pengendali PID + FLC

Td (s) Tr (s) Tp (s) Ts (s) Mp (%)

Nilai 0,0018 0,0019 0,0046 0,02 0,3778

Dapat dilihat ketika hanya menggunakan pengendali FLC respon outputnya begitu lamabat

tapi ketika pengendali FLC ditambah dengan pengendali PID sinyal outputnya memiliki

respon yang lebih cepat

c. PID + Gangguan

Td (s) Tr (s) Tp (s) Ts (s) Mp (%) Nilai 0,0017 0,0018 0,0052 Tidak

terdefinisi 0,584

Sinyal yang dihasilkan pada kondisi ini ts nya tidak dapat diketahui karena output yang dihasilkan tidak menghasilkan stabil (menuju atau berada pada 1). Tapi setidaknya sinyal yang dihasilkan tidak menjauhi nilai yang sebenarnya (nilai 1).

d. FLC + Gangguan

Td (s) Tr (s) Tp (s) Ts (s) Mp (%)

Nilai 0,0037 0,0039 0,04 Tidak

terdefinisi

4,14

Pada sinyal ini dapat dilihat sinyal yang dihasilkan sangat jauh dari stabil bahkan tidak

menuju stabil melainkan menjauh dari stabil. Sehingga memiliki Tp yang sangat besar dan Ts

tidak dapat difenisikan. Artinya pengendali FLC pada kondisi ini sangat terpengaruh oleh

gangguan.

e. FLC + PID + Gangguan

Td (s) Tr (s) Tp (s) Ts (s) Mp (%)

Nilai 0,0016 0,0017 0,0048 Tidak

terdefinisi

0,5757

Pada sinyal ini dapat dilihat sinyal keluarannya tidak berada pada 1 namun setidaknya

penyimpangan ini tidak sebesar yang terjadi saat PID + Gangguan. Ini membuktikan

kombinasi kedua pengendali ini membuat output semakin menuju stabil sesuai input yang

diberikan. Yaitu input step.

Dari proses pengambilan data yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa kombinasi

pengendali PID dan FLC lebih baik dalam menghasilkan output yang stabil bahkan ketika

ada gangguan. Pengendali PID tahan terhadap gangguan namun pengendali FLC tidak.