Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

2 Proses Orde Satu Contoh: Penyimpan cairan Definisikan:  = AR, K = R dan h’ = h-h 0, F’ in = F in - F.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "2 Proses Orde Satu Contoh: Penyimpan cairan Definisikan:  = AR, K = R dan h’ = h-h 0, F’ in = F in - F."— Transcript presentasi:

1

2 2 Proses Orde Satu Contoh: Penyimpan cairan Definisikan:  = AR, K = R dan h’ = h-h 0, F’ in = F in - F

3 3 Kecepatan Mobil Stirred-tank heater Proses Orde Satu

4 4 Proses orde satu dikarakterisasi oleh: 1 Kapasitasnya untuk menyimpan massa, energi dan momentum 2 Hambatan (resistensi) digabungkan dengan aliran massa, energi atau momentum untuk mencapai kapasitasnya K  Tangki penyimpan cairanRAR Kecepatan mobil1/bM/b Stirred-tank heater1/  C p FV/F Proses Orde Satu

5 5 Penyimpan cairan Kapasitas untuk menyimpan massa: A Hambatan terhadap aliran: R Konstanta waktu: AR Mobil Kapasitas untuk menyimpan momentum: M Hambatan terhadap perpindahan momentum: 1/b Konstanta waktu: M/b Stirred-tank heater Kapasitas untuk menyimpan energi:  C p V Hambatan terhadap perpindahan energi: 1/  C p F Konstanta waktu: V/F Konstanta Waktu =  = (Kapasitas penyimpanan)*(Hambatan aliran) Proses Orde Satu

6 6 Respon step proses orde satu Sinyal input step sebesar M Proses Orde Satu

7 7 Respon perubahan STEP Settling time: t s adalah waktu yang dibutuhkan keluaran proses mencapai dan tetap pada kisaran  5% dari harga akhirnya Proses Orde Satu

8 8 Apa yang kita cari? Gain Proses (K): Respon keadaan-tunak (ss) Konstanta Waktu Proses (  )  = waktu yang diperlukan untuk mencapai 63.2% dari harga akhir Apa yang kita perlukan untuk mengidentifikasi process gain dan konstanta waktu? Proses pada keadaan-tunak Input step sebesar M Ukurlah gain proses dari ss baru Ukur konstanta waktu Proses Orde Satu

9 9 Respon RAMP Input ramp dengan slope a Proses Orde Satu

10 10 Respon sinusoidal Proses Orde Satu

11 11 Respon keadaan-tunak Respon keadaan-tunak dari sistem orde satu input sinusoidal adalah sinyal sinusoidal lain dengan frekuensi yang sama Proses Orde Satu

12 12 Respon frekuensi Proses Orde Satu

13 13 Contoh: Stirred Tank Asumsi: Laju alir tetap: F = 1.5 m 3 /h, V = 2 m 3 Densitas:  = 900 kg/m 3, Cp = 1 kal/gC Pada ss: Sekarang Q mendadak naik ke 3.9x10 7 kal/h. (1) Berapa lama untuk mencapai ss yang baru (respon 99%)? (2) Berapa suhu ss yang baru? Proses Orde Satu

14 14 (1) Berapa lama untuk mencapai ss yang baru (respon 99%)? Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai respon 99% adalah sekitar 5  Jadi waktu yang dibutuhkan untuk mencapai respon 99% = 5  = 6.67 jam Proses Orde Satu

15 15 (2) Berapa suhu ss yang baru? Proses Orde Satu

16 16 Simulasi komputer Menggunakan simulink Menggunakan Matlab Proses Orde Satu

17 17 Contoh: Liquid storage tank Integrating Process

18 18 Fungsi alih sistem terintegrasi Integrating Process

19 19 Input step sebesar M Sebuah sistem terintegrasi tidak mencapai ss yang baru ketika dikenai perubahan step. NON-SELF-REGULATING SYSTEM Integrating Process

20 20 Respon unit impulsa Integrating Process

21 21 Respon pulsa segiempat Integrating Process

22 22 Tiga jenis proses orde dua: 1. Proses multi-kapasitas Proses yang terdiri dari dua atau lebih kapasitas secara berseri Contoh: Dua stirred tank heater berurutan 2. Proses orde dua inheren Proses mekanika fluida atau padatan yang memiliki kelembaman dan dikenakan pada beberapa percepatan. Contoh: Valve pneumatik 3. Sistem pemrosesan dengan sebauh kontroler Adanya kontroler menyebabkan perilaku osilasi Contoh: Sistem kontrol berumpan-balik Proses Orde Dua

23 23 Proses Orde Dua Multi-kapasitas Secara alami muncul dari dua proses orde satu yang berseri (mis. dua tangki yang dihubungkan secara berseri) Dengan mengalikan sifat dari fungsi alih Proses Orde Dua

24 24 Proses orde dua Bentuk umumnya: dengan: Rasio redaman  menunjukkan jumlah redaman dalam sistem. Yaitu derajat osilasi pada respon proses setelah terjadi gangguan. Harga  yang kecil berarti redamannya kecil. Proses Orde Dua

25 25 Respon step sebesar M Proses Orde Dua

26 26 Tiga keluarga proses Catatan: proses kimia umumnya overdamped atau redaman kritis Proses Orde Dua Overdamped

27 27 Observasi Respon menunjukkan overshoot ( y(t)/KM>1) saat  <1  yang besar menghasilkan respon yang agak pelan Sistem dengan  =1 menghasilkan respon tercepat tanpa overshoot Semakin kecil  (dengan  <1) sistem semakin berosilasi Jika  <0, sistem berosilasi tanpa batas (tidak stabil) Proses Orde Dua

28 28 Proses Orde Dua

29 29 Karakteristik proses orde dua redaman kurang (underdamped) Proses Orde Dua

30 30 Respon sinusiodal Proses Orde Dua

31 31 Bode Plot Proses Orde Dua

32 32 Contoh sistem orde dua: Sebuah stirred-tank heater dengan sebuah sistem kontrol Sistem kontrolnya adalah orde satu Keseluruhan sistem dari aliran umpan w sampai suhu T dalam tangki adalah sistem redaman lebih orde dua 1) Perubahan w yang mendadak dari 0.4 kg/s ke 0.5 kg/s menyebabkan perubahan dinamik dari T dari keadaan tunak 100 ke C. Berapa gain dari fungsi alih proses? Proses Orde Dua

33 33 2) Operator mencatat bahwa respon yang dihasilkan adalah berosilasi tipis dengan maksimum dan o C yang terjadi pada 1000 detik dan 3600 detik setelah perubahan dimulai. Apa fungsi alih proses yang sempurna? Proses Orde Dua

34 34 Proses Orde Dua Gambar di bawah adalah sebuah sistem orde satu dengan sebuah kontroler setelah terjadi perubahan mendadak pada variabel masukan sebesar 1 satuan. Tentukan: Overshoot Fungsi alih keseluruhan sistem tersebut.


Download ppt "2 Proses Orde Satu Contoh: Penyimpan cairan Definisikan:  = AR, K = R dan h’ = h-h 0, F’ in = F in - F."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google