8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
1/40
SISTEM KONTROL PADACONTROLLABLE PITCH PROPELLER
(CPP)
KELOMPOK I
RAEDY ANWAR S.
ABDUL GAFUR
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
2/40
POKOK BAHASAN
1. Pendahuluan2. Komponen Alat Kontrol CPP3. Sistem Kontrol CPP dan Blok Diagram
4. Referensi
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
3/40
PENDAHULUAN
1. Perkembangan jenis dari propeller tentunya ditujukan untukmembuat laju suatu kapal menjadi lebih optimal dan efektif.
2. Salah satu perkembangan designnya adalah propulsor jenisControllable Pitch Propeller (CPP), dimana Baling-baling CPPmenyediakan ekstra dalam tingkat ‘derajat kebebasan’ melaluikemampuan perubahan sudut pitch pada daun propellernya.
3. Keuntungan menggunakan CPP dapat dipakai untuk mempercepat,menghentikan dan mengolah gerak kapal dengan baik dan ekonomisuntuk kapal bekerja dengan kecepatan dan kondisi beban yang berbeda - beda.
4. Kerugian menggunakan CPP yaitu kontruksi CPP yang rumit dan
harganya yang relatif tinggi.
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
4/40
KOMPONEN – KOMPONEN PADA CPP
1. Hub Propeller dan Daun Baling – Baling2. Poros dengan Kotak penyalur minyak pelumas3. Sistem Hidrolis dengan tangki dan minyak dan pompa4. Sistem kontrol jarak jauh
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
5/40
Alternatif mekanisme pengontrol CPP
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
6/40
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
7/40
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
8/40
Gambar skematik speed pitch control
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
9/40
PEMODELAN CONTROL SYSTEM
Model matematis Control sistem menggunakan PID
Sehingga blok diagramnya
DimanaKp : Kepekaan proporsionalTd : Waktu turunanTi : Waktu Integral
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
10/40
PEMODELAN ACTUATOR
Bagian selenoida yang akan mengubah besaran listrik menjadi besaran linear
Penurunan gaya magnetic yang bekerja ke atas pada plunyer terdapat pada rumus di bawah ini(Fitzgerald, 1986)
Gambar di sampingadalah magnet selenoida
persamaan 1
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
11/40
Sedangkan tegangan terminal pada kumparan sama dengan drop tegangan pada kumparan ditambah dengan
tegangan yang diinduksikan dalam kumparan sebagaiamana dirumuskan di bawah ini (fitzgerald, 1985)
persamaan 2
PEMODELAN ACTUATOR
Dua persamaan terakhir ini merupakan persamaan nonlinear. Untuk mendapatkan yang linear,maka simpangan plunyer harus dibatasi pada simpangan yang kecil di sekitar titik keseimbangan .teknik linearisasi secara terperinci untuk magnet selenoida terdapat pada rumus sebagai berikutyaitu
persamaan 3
dimana
Io = arus listrik pada titik keseimbangan
Xo= posisi plunyer pada titik keseimbangan
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
12/40
LANJUTAN PEMODELAN ACTUATOR
Dari persamaan 1 dan 3 maka didapat persamaan dinamika
Dalam laplace domain menjadi
Kemudian di dapat
persamaan 4
persamaan 5
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
13/40
PEMODELAN ACTUATOR
Substitusi kan persamaan 4 dan 5
persamaan 6
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
14/40
PEMODELAN ACTUATOR
Pada operasi normal Los
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
15/40
PEMODELAN ACTUATOR
Pemodelan Servometer H idroli k dengan aksi proporsional
Gambar Servo hidrolik
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
16/40
PEMODELAN ACTUATOR
Pemodelan Servometer H idroli k dengan aksi proporsional
Aksi proporsional pada gambar hidrolik didapatkan dengan menghilangkan elemen desphot pada rangkaian
servomotor hidrolik pada gambar di atas. Setelah menghilangkan blok dinamika elemen dashpot pada gambar di
atas akan di dapat blok diagram servomotor hidrolik dengan aksi proporsional . Adapun persmaan servometer hidrolik dengan sensor proporsional adalah :
Pada operasi normal >> 1 (ogata, 198),
maka persamaan 7
Maka akan didapatkan diagram blok sepert di bawah ini :
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
17/40
PEMODELAN Diesel Engine Plant
Untuk mendapatkan kecepatan N dari motor diesel maka dapat diturunkan dari rumus matematis sebagai berikut :
Sehingga didapatkan
Kecepatan N dari motor diesel merupakan fungsi dari bahan bakar yang disuplai ke silinder motor diesel
dan torsi mesin T, jadi :
persamaan 8
Maka linearisasi dari persamaan 8 adalah
persamaan 9
Dimana :
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
18/40
PEMODELAN Diesel Engine Plant
Dalam laplace domain menjadi :
persamaan 10
Torsi T yang dihasilkan oleh motor diesel dikurangi torsi beban T1 adalah suatu torsi bersih yang
dipergunakan oleh motor diesel untuk menghasilkan percepatan sudut yang dirumuskan secara matematis
sebagai berikut :
Dimana
Dalam laplace domain jadi
persamaan 11
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
19/40
PEMODELAN Diesel Engine Plant
Subtitusi persaamaan 9 ke persamaan 11 menghasilkan
persamaan 12
Jika
Maka didapatkan
persamaan 13
Sehingga blok diagramnya
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
20/40
PEMODELAN SENSOR RPM
Tachogenerator digunakan sebagai sensor kecepatan yang membangkitkan tegangan sebanding dengan
kecepatan putar poros. Tegangan induksi yang terbangkit dalam alat ini menurut zuhal, 1993
Dimana
E= Tegangan
a= jalur pararel konduktor jangkar
c=
p=jumlah kutub
z=jumlah konduktor jangkar
jika input dari tachogenertor adalah rpm mesin n dan outputnya adalah e, maka transfer function dri sensor adalah
persamaan 13
Dimana kg adalah konstanta proporsional , Maka di dapatkan diagram blok seperti di bawah ini
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
21/40
PEMODELAN SUB SISTEM PITCH CONTROL
Pemodelan tersebut dapat dilihat dari diagram blok sistem pengendalian CPPseperti berikut :
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
22/40
PEMODELAN CPP PLANT
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
23/40
MODEL HUBUNGAN KURVA KQ – J
Untuk mendapatkan Nilai KQ maka dilinierisasi, maka KQ merupakan fungsi
dari P/D dan J
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
24/40
Diagram Blok Hubungan Kurva KQ - J
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
25/40
MODEL HUBUNGAN KURVA KT - J
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
26/40
Maka didapatkan diagram blok seperti dibawah ini :
J = Advance Coefficient
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
27/40
WAKE FRACTION (w)
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
28/40
PROPELLER TORQUE (Q)
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
29/40
Maka didapatkan diagram blok seperti dibawah ini
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
30/40
PROPELLER TRUST (T)
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
31/40
Maka didapatkan diagram blok seperti dibawah ini :
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
32/40
THRUST DEDUCTION FACTOR (t)
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
33/40
KECEPATAN KAPAL (Vs)
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
34/40
PEMODELAN KONVERSI θ(s) ke P/D
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
35/40
PEMODELAN CRANK
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
36/40
PEMODELAN POTENSIOMETER
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
37/40
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
38/40
Sehingga diagram blok dari sistem speed pitch control untuk CPPmenjadi
Diagram Blok Speed Pitch Control untuk CPP
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
39/40
REFERENSI
1. Kuncoro, Estu Budi, 2002. Studi Teknis Sistem Pengendalian Speed PitchControl (CPP) Kapal AHTS. Institut Teknologi Surabaya (ITS), Surabaya.
2. Katsuhiko Ogata; 1985. Tehnik Kontrol Automatik (Sistem Pengaturan) jilid 1.Erlangga.
Sistem & Permesinan Kelautan Lanjut (ME092301)
8/18/2019 _persentasi Kontrol CPP Kelompok 1
40/40
PPS TEKNOLOGI KELAUTAN
ITS SURABAYA 2010
i e e e i a e au a a ju ( E )PPSTK – TSPK 2011
ENGINE ND PL NT SELECTION
Top Related