22

BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangSistem pengaturan/kendali atau kontrol automatik memegang peranan yang sangat penting dalam perkembangan ilmu dan teknologi. Kontrol automatik telah menjadi bagian yang penting dan terpadu dari proses-proses dalam dunia penerbangan saat ini. Misalnya, kontrol otomatis sangat diperlukan dalam dunia penerbangan dalam mengontrol ketinggian, kecepatan, kestabilan pesawat dan lain lain.Karena kemajuan dalam dalam teknologi penerbangan memberikan kemudalan pilot untuk mengendalikan pesawatnya dari mulai takeoff sampai landing secara otomatis.Masalah utama yang sering timbul dalam suatu sistem kotrol adalah : stabilitas, dan ini akan terjadi pada setiap sistem kontrol yang ditancang. Hal ini terjadi karena pemakaian dari suatu umpanbalik (feedback) pada setiap kontrol sistem tersebut. Dengan demikian, tujuan utama dalam sebuah perancangan sistem kontrol otomatik adalah : mendapatkan kestabilan melalui pemilihan yang tepat terhadap komponen, elemen, dan material yang dipakai.

BAB IILANDASAN TEORI

2.1 TEORI SINGKAT Sistem kendalidapat dikatakan sebagai hubungan antara komponen yang membentuk sebuah konfigurasi sistem, yang akan menghasilkan tanggapan sistem yang diharapkan. Jadi harus ada yang dikendalikan, yang merupakan suatu sistem fisis, yang biasa disebut dengan kendalian (plant).

Masukan dan keluaranmerupakan variabel atau besaran fisis. Keluaran merupakan hal yang dihasilkan oleh kendalian, artinya yang dikendalikan; sedangkan masukan adalah yang mempengaruhi kendalian, yang mengatur keluaran. Kedua dimensi masukan dan keluaran tidak harus sama. Pada sistem kendali dikenal sistem lup terbuka (open loop system) dan sistem lup tertutup (closed loop system). Sistem kendali lup terbuka atau umpan maju (feedforward control) umumnya mempergunakan pengatur (controller) serta aktuator kendali (control actuator) yang berguna untuk memperoleh respon sistem yang baik. Sistem kendali ini keluarannya tidak diperhitungkan ulang oleh controller. Suatu keadaan apakah plant benar-benar telah mencapai target seperti yang dikehendaki masukan atau referensi, tidak dapat mempengaruhi kinerja kontroler.

Gambar 2.1 Sistem pengendalian lup terbuka

Pada sistem kendali yang lain, yakni sistem kendali lup tertutup (closed loop system) memanfaatkan variabel yang sebanding dengan selisih respon yang terjadi terhadap respon yang diinginkan. Sistem seperi ini juga sering dikenal dengan sistem kendali umpan balik. Aplikasi sistem umpan balik banyak dipergunakan untuk sistem kemudi kapal laut dan pesawat terbang. Perangkat sehari-hari yang juga menerapkan sistem ini adalah penyetelan temperatur pada almari es, oven, tungku, dan pemanas air.

Gambar 2.2 Sistem pengendalian lup tertutup

Dengan sistem kendali gambar 2, kita bisa ilustrasikan apabila keluaran aktual telah sama dengan referensi atau masukan maka input kontroler akan bernilai nol. Nilai ini artinya kontroler tidak lagi memberikan sinyal aktuasi kepada plant, karena target akhir perintah gerak telah diperoleh. Sistem kendali loop terbuka dan tertutup tersebut merupakan bentuk sederhana yang nantinya akan mendasari semua sistem pengaturan yang lebih kompleks dan rumit. Hubungan antara masukan (input) dengan keluaran (output) menggambarkan korelasi antara sebab dan akibat proses yang berkaitan. Masukan juga sering diartikan tanggapan keluaran yang diharapkan. Untuk mendalami lebih lanjut mengenai sistem kendali tentunya diperlukan pemahaman yang cukup tentang hal-hal yang berhubungan dengan sistem kontrol. Oleh karena itu selanjutnya akan dikaji beberapa istilah-istilah yang dipergunakannya.

2.2 Istilah-istilah dalam sistem pengendalian adalah :1. MasukanMasukan atau input adalah rangsangan dari luar yang diterapkan ke sebuah sistem kendali untuk memperoleh tanggapan tertentu dari sistem pengaturan. Masukan juga sering disebut respon keluaran yang diharapkan.2. KeluaranKeluaran atau output adalah tanggapan sebenarnya yang didapatkan dari suatu sistem kendali.3. PlantSeperangkat peralatan atau objek fisik dimana variabel prosesnya akan dikendalikan, msalnya pabrik, reaktor nuklir, mobil, sepeda motor, pesawat terbang, pesawat tempur, kapal laut, kapal selam, mesin cuci, mesin pendingin (sistem AC, kulkas, freezer), penukar kalor (heat exchanger), bejana tekan (pressure vessel), robot dan sebagainya.4. ProsesBerlangsungnya operasi pengendalian suatu variabel proses, misalnya proses kimiawi, fisika, biologi, ekonomi, dan sebagainya.5. SistemKombinasi atau kumpulan dari berbagai komponen yang bekerja secara bersama-sama untuk mencapai tujuan tertentu.6. Diagram blokBentuk kotak persegi panjang yang digunakan untuk mempresentasikan model matematika dari sistem fisik. Contohnya adalah kotak pada gambar 1 atau 2.7. Fungsi Alih (Transfer Function)Perbandingan antara keluaran (output) terhadap masukan (input) suatu sistem pengendalian. Suatu misal fungsi alih sistem pengendalian loop terbuka gambar 1 dapat dicari dengan membandingkan antara output terhadap input. Demikian pula fungsi alih pada gambar 3.8. Sistem Pengendalian Umpan Maju (open loop system)Sistem kendali ini disebut juga sistem pengendalian lup terbuka . Pada sistem ini keluaran tidak ikut andil dalam aksi pengendalian sebagaimana dicontohkan gambar 1. Di sini kinerja kontroler tidak bisa dipengaruhi oleh input referensi.9. Sistem Pengendalian Umpan BalikIstilah ini sering disebut juga sistem pengendalian loop tertutup . Pengendalian jenis ini adalah suatu sistem pengaturan dimana sistem keluaran pengendalian ikut andil dalam aksi kendali.

Gambar 2.3 Sistem pengendalian lup tertutup

10. Sistem Pengendalian ManualSistem pengendalian dimana faktor manusia sangat dominan dalam aksi pengendalian yang dilakukan pada sistem tersebut. Peran manusia sangat dominan dalam menjalankan perintah, sehingga hasil pengendalian akan dipengaruhi pelakunya. Pada sistem kendali manual ini juga termasuk dalam kategori sistem kendali jerat tertutup. Tangan berfungsi untuk mengatur permukaan fluida dalam tangki. Permukaan fluida dalam tangki bertindak sebagai masukan, sedangkan penglihatan bertindak sebagai sensor. Operator berperan membandingkan tinggi sesungguhnya saat itu dengan tinggi permukaan fluida yang dikehendaki, dan kemudian bertindak untuk membuka atau menutup katup sebagai aktuator guna mempertahankan keadaan permukaan yang diinginkan.Gambar 2.4 Sistem pengendalian level cairan secara manual11. Sistem Pengendalian OtomatisSistem pengendalian dimana faktor manusia tidak dominan dalam aksi pengendalian yang dilakukan pada sistem tersebut. Peran manusia digantikan oleh sistem kontroler yang telah diprogram secara otomatis sesuai fungsinya, sehingga bisa memerankan seperti yang dilakukan manusia. Di dunia industri modern banyak sekali sistem ken dali yang memanfaatkan kontrol otomatis, apalagi untuk industri yang bergerak pada bidang yang proses nya membahayakan keselamatan jiwa manusia.

Gambar 2.5 Sistem pengendalian lelvel cairan secara otomatis

12. Variabel terkendali (Controlled variable)Besaran atau variabel yang dikendalikan, biasanya besaran ini dalam diagram kotak disebut process variable (PV). Level fluida pada bejana pada gambar 4 merupakan variabel terkendali dari proses pengendalian. Temperatur pada gambar 5 merupakan contoh variabel terkendali dari suatu proses pengaturan.13. Manipulated variableMasukan dari suatu proses yang dapat diubah -ubah atau dimanipulasi agar proses variable besarnya sesuai dengan set point (sinyal yang diumpankan pada suatu sistem kendali yang digunakan sebagai acuan untuk menentukan keluaran sistem kontrol). Masukan proses pada gambar 4 adalah laju aliran fluida yang keluar dari bejana , sedangkan masukan proses dari gambar 5 adalah laju aliran fluida yang masuk menuju bejana. Laju aliran diatur dengan mengendalikan bukaan katup.14. Sistem Pengendalian DigitalDalam sistem pengendalian otomatis terdapat komponen -komponen utama seperti elemen proses, elemen pengukuran (sensing element dan transmitter), elemen controller (control unit), dan final control element (control value).

Gambar 2.6 Sistem pengendalian digital

15. Gangguan (disturbance)Suatu sinyal yang mempunyai kecenderungan untuk memberikan efek yang melawan terhadap keluaran sistem pengendalian (variabel terkendali). Besaran ini juga lazim disebut load.16. Sensing elementBagian paling ujung suatu sistem pengukuran (measuring system) atau sering disebut sensor. Sensor bertugas mendeteksi gerakan atau fenomena lingkungan yang diperlukan sistem kontroler. Sistem dapat dibuat dari sistem yang paling sederhana seperti sensor on/off menggunakan limit switch, sistem analog, sistem bus paralel, sistem bus serial serta si stem mata kamera. Contoh sensor lainnya yaitu thermocouple untuk pengukur temperatur, accelerometer untuk pengukur getaran, dan pressure gauge untuk pengukur tekanan.17. TransmitterAlat yang berfungsi untuk membaca sinyal sensing element dan mengubahnya supaya dimengerti oleh controller.18. AktuatorPiranti elektromekanik yang berfungsi untuk menghasilkan daya gerakan. Perangkat bisa dibuat dari system motor listrik (motor DC servo, motor DC stepper, ultrasonic motor, linier motor, torque motor , solenoid), sistem pneumatik dan hidrolik. Untuk meningkatkan tenaga mekanik aktuator atau torsi gerakan maka bisa dipasang sistem gear box atau sprochet chain.19. TransduserPiranti yang berfungsi untuk mengubah satu bentuk energi menjadi energi bentuk lainnya atau unit pengalih sinyal. Suatu contoh mengubah sinyal gerakan mekanis menjadi energi listrik yang terjadi pada peristiwa pengukuran getaran. Terkadang antara transmiter dan tranduser dirancukan, keduanya memang mempunyai fungsi serupa. Transduser lebih bersifat umum, namun transmiter pemakaiannya pada sistem pengukuran.

20. Measurement VariableSinyal yang keluar dari transmiter, ini merupakan cerminan sinyal pengukuran.21. Setting pointBesar variabel proses yang dikehendaki. Suatu kontroler akan selalu berusaha menyamakan variabel terkendali terhadap set point.22. ErrorSelisih antara set point dikurangi variabel terkendali. Nilainya bisa positif atau negatif, bergantung nilai set point dan variabel terkendali. Makin kecil error terhitung, maka makin kecil pula sinyal kendali kontroler terhadap plant hingga akhirnya mencapai kondisi tenang (steady state)23. Alat Pengendali (Controller)Alat pengendali sepenuhnya menggantikan peran manusia dalam mengendalikan suatu proses. Controller merupakan elemen yang mengerjakan tiga dari empat tahap pengaturan, yaitua. membandingkan set point dengan measurement variableb. menghitung berapa banyak koreksi yang harus dilakukan, danc. mengeluarkan sinyal koreksi sesuai dengan hasil perhitungannya,24. Control UnitBagian unit kontroler yang menghitung besarnya koreksi yang diperlukan.25. Final Controller ElementBagian yang berfungsi untuk mengubah measurement variable dengan memanipulasi besarnya manipulated variable atas dasar perintah kontroler.26. Sistem Pengendalian KontinyuSistem pengendalian yang ber jalan secara kontinyu, pada setiap saat respon sistem selalu ada. Pada gambar 7. Sinyal e(t) yang masuk ke kontroler dan sinyal m(t) yang keluar dari kontroler adalah sinyal kontinyu.BAB IIISISTEM KENDALI PESAWAT TERBANG3.1 Kendali pesawat terbangPada pesawatterbang sebenarnya banyak sekalisistem yang harus dikendalikan misalnya kecepatan terbang, ketinggian terbang, sistem pembakaran, buka-tutup pintu pesawat, dan beberapa komponen pada mesin pesawat terbang. Terlebih pada sistem pesawat tempur tentunya akan lebih banyak lagi yang perlu dikontrolkarena memerlukan gerakan-gerakan manuver yang lebih dan juga untuk mengendalikan sistem persenjataannya. Pada kapal laut maupun kapal selam jugamempunyaibeberapa komponen yang harus dikendalikan berkaitan dengan keperluangerakan-gerakan bermanuver. Pemasangan instalasi kendali ini, tentunya bergantung pada keperluannya. Dalam kasus gambar 1.9 merupakan contoh sistem kendali permukaan pada aerofoil sayap pesawat terbang.Besaran yang dikendalikan diekspresikan dalam besaran sudut terhadap posisi sudut acuan.

Gambar 3.1 Diagram blok kendali pesawat terbangAircraft flight control system (AFCS) erat sekali hubungannya dengan flight control surface (FCS) atau bidang kendali terbang, dimana FCS merespon setiap pengaturan/pergerakan yang dilakukan oleh pilot di dalam cockpit melalui suatu sistem yang saling berhubungan yang kemudian menggerakan sistem mekanik untuk melakukan pergerakan pada pesawat (yaw, bank/roll, pitch up or down). Jadi secara singkatnya, AFCS merupakan suatu sistem yang mengendalikan sikap terbang suatu pesawat dengan menggerakan FCS sebagai bidang kendalinya.FCS merupakan suatu bidang kendali yang dapat bergerak atau digerakan untuk merubah suatu aliran udara hingga tekanannya terhadap FCS bisa berpengaruh terhadap pergerakan pesawat itu sendiri.

3.2 FCS yang kita kenal pada pesawat :1. Primary control surface, bidang kendali utama pada pesawat.Adapun bidang kendali itu adalah :

Gambar 3.2 Fungsi bagian-bagian pesawat terbanga. Aileron, merupakan bidang kendali yang terletak pada wing/sayap. Merupakan bidang kendali pada saat pesawat melakukan roll. Bergerak pada sumbu longitudinal (sumbu yang memanjang dari nose hingga ke tail). Aileron dikendalikan dari cockpit dengan menggunakan stick control. Jenis kestabilan yang dilakukan aileron adalah menyetabilkan pesawat dalam arah lateral. Pergerakan aileron berkebalikan antara kiri dan kanan, berdefleksi naik atau turun.

Langkah kerja aileron:Jika seorang pilot ingin melakukan roll atau bank atau berguling kekanan, maka yang dilakukan oleh pilot adalah : menggerakan stick control atau tuas kemudi ke arah kanan, sehingga secara mekanik akan terjadi suatu pergerakan di mana aileron sebelah kanan akan bergerak naik dan aileron kiri bergerak turun. Pada wing kanan dimana aileron up akan terjadi pengurangan lift (gaya angkat) hal ini dikarenakan aileron yang naik menyebabkan kecepatan aliran udara di permukaan atas wing berkurang (karena idealnya aliran udara di atas airfoil lebih cepat daripada di permukaan bawah, sehingga timbul Lift) sehingga sayap kanan kehilangan lift (gaya angkatnya) yang menyebabkan wing kanan turun. Sedangkan pada wing sebelah kiri, aileron yang turun menyebabkan tekanan udara terakumulasi dan mengakibatkan wing kiri naik. Begitu juga sebaliknya jika pilot menginginkan pesawatnya melakukan roll ke sebelah kiri.

Gambar 3.3 pesawat dilihat dari arah tail (ekor)b. Elevator, merupakan bidang kendali yang terletak pada horizontal stabilizer. Merupakan bidang kendali pada saat pesawat melakukan pitch (pitch up or down). Bergerak pada sumbu lateral (sumbu yang memanjang sepanjang wing). Elevator dikendalikan dari cockpit dengan menggunakan stick control. Jenis kestabilan yang dilakukan aileron adalah menyetabilkan pesawat dalam arah longitudinal. Pergerakan elevator bersamaan antara kiri dan kanan, berdefleksi naik atau turun.

Langkah kerja elevator : Jika pilot menginginkan pesawat melakukan pitch up or down (gerakan menaikan dan menurunkan nose). Maka yang dilakukan adalah dengan menggerakan stick control pada cockpit ke depan atau ke belakang. Jika kita menginginkan pitch up (nose ke atas) maka pilot akan menggerakan stick control nya ke belakang (menuju ke badan pilot) yang akan mendapat respon dengan naiknya elevator secatra bersamaan. Dengan naiknya elevator maka terjadi penurunan gaya aerodinamika pesawat yang menekan tail ke bawah sehingga nose akan raise atau naik. Kebalikannya jika pilot menginginkan pitch down, maka stick control akan di gerakan ke depan yang akan membuat elevator bergerak ke bawah sehingga bagian tail mendapat gaya yang menekan ke atas dan menyebabkan nose turun.

Gambar 3.4 Sistem kendali elevator dan cara kerjanya

c. Rudder, merupakan bidang kendali yang terletak pada vertical stabilizer. Merupakan bidang kendali pada saat pesawat melakukan yaw. Bergerak pada sumbu vertical (sumbu memanjang tegak lurus terhadap Center of gravity dari pesawat). Rudder dikendalikan dari cockpit dengan menggunakan rudder pedal. Jenis kestabilan yang dilakukan aileron adalah menyetabilkan pesawat dalam arah direksional. Pergerakan rudder berdefleksi ke kiri atau kanan.

Gambar 3.5 Cara kerja rudder2. Secondary flight control surface, bisa dibilang sebagai bidang kendali tambahan yang bertujuan untuk membantu kinerja dari primary control surface dan pergerakan pesawat ketika terbang,takeoff ataupun landing.Yang termasuk dalam secondary FCS, yaitu :a. Slatb. Spoilerc. Trim tabsd. Flapse. Variable-sweep wingPrimary control surface adalah bidang kendali utama yang dapat menggendalikan pesawat dalam movement (pergerakan), sumbu rotasi (axes) dan kestabilanya (stability).Tapi untuk secondary control surface itu adalah optional, tergantung jenis pesawat yang di dasarkan pada MTOW. Untuk pesawat-pesawat kecil umumnya yang digunakan hanya spoiler atau trim tabs saja. Namun untuk pesawat-pesawat besar memerlukan bidang kendali tambahan untuk memudahkan pergerakan pesawat itu sendiri juga untuk memudahkan pilot dalam mengendalikan pesawat baik dalam kondisi terbang, takeoff, landing ataupun pergerakan didarat.

3.3 Sistem kendali pesawat otomatisDalam dunia pesawat terbang, atau lebih akuratnya dijelaskan denganAutomatic Flight Control System(AFCS). AFCS merupakan salah satu bahagian dariaircraft'savionics-- sistem elektronik dan peralatan yang digunakan untuk mengendalikan sistem-sistem penting dari pesawat terbang dan penerbangan. Sistem pengendalian penerbangan meliputi sistem elektronik untuk komunikasi, navigasi, dan untuk cuaca. Penggunaan awal AFCS adalah untuk memberikan bantuan bagi pilot selama tahap penerbangan yang membosankan seperti pada saat terbang pada ketinggiaan yang tinggi. Banyak lagi yang bisa dilakukan oleh sistem autopilot, seperti membuat pesawat bermanuver dengan sangat tepat seperti mendaratkan pesawat pada kondisi jarak pandang nol (zero visibility).Walaupun terdapat banyak variasi dari sistem autopilot, kebanyakan sistem autopilot dapat diklasifikasikan berdasarkan jumlah bagian (part/surface) yang dikendalikan. Untuk membantu memahaminya kita perlu familiar dengan tiga bagian pengendali dasar (basic control surface) yang mempengaruhi kinerja pesawat. Yang pertama adalahelevator, yang merupakan peralatan yang terletak di ekor pesawat yang berfungsi untuk mengendalikanpitch (manuver pesawat terbang pada sumbu horizontal yang tegak lurus dengan arah pergerakan pesawat terbang). Rudderjuga terletak di ekor pesawat terbang. Ketikarudderdimiringkan ke kanan (starboard), pesawat terbang akan berputar pada sumbu vertikal ke arah kiri. Ketikarudderdimiringkan ke kiri (port) pesawat akan berputar kearah yang berlawanan. Dan yang terakhir yaitu:aileronsyang terletak pada ujung belakang setiap sayap, bagian ini berfungsi untuk menggulingkan pesawat dari satu sisi ke sisi lain.Sistem autopilot mampu mengendalikan salah satu atau semua bagian-bagian tersebut.Berdasarkan jumlah bagian yang dikendalikan inilah sistem autopilot dibagi lagi menjadi tiga.Single-axis autopilot(autopilot sumbu tunggal) hanya mengendalikan salah satu dari ketiga bagian tadi, bagian yang dikendalikan biasanyaaileron. Tipe sederhana dari autopilot ini dikenal juga dengan "wing leveler" karena dengan mengendalikanroll(gerakan berguling/berputar pesawat) alat pengendali ini akan menjaga sayap pesawat dalam keadaan stabil.Two-axis autopilot(autopilot dua sumbu ) mengendalikanelevatordanaileron. Dan yang terakhirthree-axis autopilot(autopilot tiga sumbu) mengendalikan ketiga sistem pengendali tersebut : aileron, elevator dan rudder. 3.4 Autopilot PartsSebenarnya yang menjadi jantung dari sistem pengendali penerbangan otomatis modern adalah sebuah komputer dengan beberapa prosesor yang berkecepatan tinggi. Untuk mendapatkan kepintaran yang dibutuhkan untuk mengendalikan pesawat, prosesor berkomunikasi dengan sensor yang diletakkan pada bagian-bagian pengendali utama. Prosesor ini juga mampu mengumpulkan data dari sistem dan peralatan pesawat terbang lain termasuk gyroscope,accelerometer,altimeter, kompas, dan indikator kecepatan udara (airspeed indicator).Prosesor dalam AFCS akan mengambil data input, kemudian dengan menggunakan perhitungan yang kompleks membandingkannya dengan pengaturan mode pengendali. Setting mode pengendali dimasukkan oleh pilot yang mendefinisikan detail penerbangan. Misalnya mode pengendali mendefinisikan bagaimana ketinggian pesawat ditentukan. Ada juga mode pengendali lain seperti menentukan kecepatan udara dan jalur penerbangan.Perhitungan tersebut menentukan apakah pesawat telah menjalankan perintah yang diatur oleh mode pengendali atau belum. Prosesor kemudian mengirimkan signal ke berbagai unit servomechanism. Servomechanismatau sering disingkat servo merupakan alat yang memberikan pengendalian mekanis pada suatu jarak tertentu. Satuservocukup untuk semua bagian kendali yang termasuk dalam sistem autopilot.Servoakan menerima instruksi komputer dan menggunakan motor atauhydraulicuntuk menggerakkan bagaian kendali pesawat, menjamin pesawat berada dalam posisi dan jalur yang tepat.

Gambar 3.6 Blok diagram sistem kendali pesawatIlustrasi diatas menunjukkan bagaimana elemen-elemen dasar dari sistem autopilot dihubungkan. Untuk menyederhanakannya, hanya satu bagian kendali (yaiturudder) yang ditunjukkan, setiap bagian kendali akan memiliki susunan yang sama seperti yang diperlihatkan pada ilustrasi diatas. Terlihat bahwa skema dasar dari autopilot tampak seperti sebuah loop (rangkaian tertutup) dengan sensor pengirim data ke komputer autopilot yang memproses informasi dan mengirim signal keservo, danservoakan segera menggerakkan bagian kendali yang akan merubah posisi pesawat, dan kemudian akan membuat data baru yang dikirim ke sensor, dan keseluruhan proses ini akan diulangi lagi. Jenisfeedback loopdiatas adalah sistem operasi dari autopilot.

3.5 Autopilot Control SystemsAutopilot merupakan salah satu contoh dari sistem kontrol. Sistem kontrol bertindak berdasarkan pada pengukuran dan hampir selalu memiliki dampak pada nilai yang diukurnya. Contoh klasik dari sistem kontrol adalahnegative feedback loopyang mengendalikanthermostat. Loop tersebut bekerja dengan cara seperti berikut ini:1. Pada saat musim panas pemilik rumah akan mengatur thermostat-nya ke temperatur ruangan yang diinginkannya--katakanlah 78 F (25 C).2. Thermostatakan mengukur temperatur udara dan membandingkannya dengan nilai yang diatur oleh pemilik rumah.3. Setelah beberapa saat, udara panas dari luar rumah akan menaikkan temperatur di dalam rumah. Ketika temperatur di dalam rumah telah melebihi 78 F, akan dikirim signal ke unit ac (air conditioning).4. Air conditioning akan hidup dan mendinginkan ruangan.5. Ketika temperatur di dalam ruangan telah kembali ke nilai 78 F, signal lain akan dikirim ke ac untuk mematikan ac.Disebut dengannegative feedback loopkarena menghasilkan aksi tertentu (ac hidup) yang akan menghalangi kinerja lebih lanjut dari aksi tersebut. Semuanegative feedback loopmemerlukan sebuahreceptor,control center, daneffector. Pada contoh diatas yang menjadireceptor-nya adalah termometer yang mengukur temperatur udara.Control center-nya adalah prosesor didalam thermostat, daneffector-nya adalah ac.

Sistem pengendali penerbangan otomatis juga bekerja dengan cara yang sama. Misalnya kita ambil contoh pilot yang telah mengaktifkansingle-axis autopilotyang juga disebut denganwing levelerseperti yang telah dikemukakan diatas.1. Pilot mengatur mode pengendalian untuk menjaga posisi sayap pada suatu level tertentu.2. Bagaimanapun, walaupun dalam keadaan udara yang tenang, sayap pesawat akan turun.3. Sensor yang terletak di sayap akan mendeteksi penurunan sayap ini dan kemudian mengirim signal ke komputer autopilot.4. Komputer autopilot memproses data dan menyatakan bahwa sayap pesawat tidak lagi berada pada level yang diinginkan.5. Komputer autopilot mengirim signal keservountuk mengendalikanaileronpesawat. Signal yang dikirim merupakan sebuah perintah yang sangat spesifik yang memerintahkanservountuk membuat suatu penyesuaian yang tepat.6. Setiapservomemiliki sebuah motor elektrik yang memiliki kabel yang kekang untuk menarik kabelaileron. Ketika kabel tersebut bergerak bagian kendalipun akan ikut bergerak mengikuti arah pergerakan kabel.7. Karenaailerondisesuaikan berdasarkan pada data input, sayap pesawat akan bergerak kembali ke level semula.8. Komputer autopilot menghapus perintah ketika sensor yang terletak di sayap pesawat mendeteksi bahwa sayap telah berada pada level yang diinginkan lagi.9. Servoberhenti menggunakan tekanan terhadap kabelaileronuntuk menggerakkan sayap pesawat.Loop seperti yang ditunjukkan pada diagram blok diatas bekerja secara kontinyu selama beberapa kali dalam satu detik melibatkan banyak prosesor untuk mengendalikan banyak bagian kendali. Bahkan beberapa pesawat terbang memiliki komputer pendorong otomatis (autothrust computers) untuk mengendalikan gaya dorong mesin. Sistem autopilot dan sistem autothrust mampu bekerja bersama-sama untuk melakukan manuver-manuver yang sangat kompleks.

3.6 Autopilot Failure

Gambar 3.7 Panel kendali pesawatAutopilot bisa berfungsi dengan baik dan bisa juga gagal. Masalah yang paling sering ditemui pada sistem autopilot adalah kegagalan servo baik karena motornya yang buruk ataupun koneksi yang buruk. Sensor posisipun bisa juga tidak berfungsi sehingga menghasilkan tidak ada data input ke komputer autopilot. Untungnya sistem autopilot untuk pesawat terbang dirancang supaya aman dari kegagalan-kegagalan tersebut. Untuk menghentikan sistem autopilot sangat sederhana, awak kru pesawat hanya perlu melakukan pemutusan sistem autopilot dengan cara menarik tuaspower switch autopilotatau apabila cara tersebut masih belum berhasil dapat juga dilakukan dengan menarik autopilot circuit breaker.Beberapa kecelakaan pesawat terbang disebabkan karena pilot yang gagal untuk memutuskan sistem pengendali penerbangan automatis. Pilot berhenti berusaha untuk mengatur pengendalian yang dilakukan autopilot, tidak mampu memahami mengapa pesawat tidak melakukan perintah yang diberikan. Oleh sebab itulah mengapa pada skenario kondisi yang demikian program-program intruksi penerbangan sangat menegangkan untuk dipraktekkan. Pilot harus tahu bagaimana menggunakan setiap fitur yang tersedia pada AFCS, dan pilot juga harus tahu bagaimana memutuskan sistem AFCS dan terbang tanpa menggunakan sistem tersebut. Pesawat juga harus mengikuti skedulmaitenanceyang ketat untuk menjamin semua sensor danservobekerja dengan baik. Penyesuaian dan perbaikan apapun yang dilakukan terhadap komponen-komponen kunci perlu dilakukan penyesuaian lagi terhadap komputer autopilot. Misalnya apabila ada perbaikan yang dibuat terhadap instrumengyro, perlu dilakukan pengaturan ulang pada komputer autopilot.3.7 Modern Autopilot SystemsBanyak sistem autopilot modern mampu menerima data dari penerimaGlobal Positioning System(GPS) yang terpasang pada pesawat. Penerima GPS dapat menetukan posisi pesawat di udara dengan mengkalkulasi jarak pesawat dari tiga atau lebih satelit yang terhubung dalam jaringan GPS. Dilengkapi dengan alat pemberi informasi posisi tersebut, autopilot dapat melakukan lebih dari menjaga pesawat tetap berada pada posisi dan ketinggian yang sama -- sistem autopilot bahkan mampu melakukan perencanaan penerbangan yang baik.

Gambar 3.8 Pesawat landing otomatis

Sistem autopilot terbaru mampu melakukan seluruh rencana penerbangan.Kebanyakan jet komersial telah memiliki kemampuan untuk melakukan perencanaan penerbangan walaupun hanya sesaat, bahkan pesawat-pesawat kecilpun telah dilengkapi dengan sistem autopilot yang canggih. New Cessna 182s dan 206s telah dilengkapi dengan Garmin G1000 integrated cockpit pada saat keluar dari dari pabrik, termasuk sebuah sistem autopilot elektronik digital (digital electronic autopilot) yang telah dikombinasikan denganflight director(pengarah penerbangan). The Garmin G1000 pada dasarnya telah memiliki semua kemampuan tersebut, generasi terbaru pesawat eklektronik umum, teknologi yang dulunya hanya bisa dimimpikan oleh Wiley Post pada tahun 1933.

BAB IVKESIMPULAN1. Untuk mengetahui sistem kendali pada aircraft.2. Mengetahui cara kerja aircraft.3. Mengetahui bagian bagian sistem kendali aircraft.4. Mengetahui primary dan secondary flight control surface.