KONFIGURASI SISTEM KONTROL M. AGUS SAHBANA, ST., MT. STAF PENGAJAR FAK. TEKNIK JUR. TEK. MESIN UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG

A. ELEMEN SISTEM Setiap proses kontrol terdiri dari unit yang membentuknya yang disebut elemen sistem; dan selanjutnya elemen ini terdiri dari komponen-komponen.

A. ELEMEN SISTEM Secara umum, elemen dari sebuah sistem kontrol rangkaian tertutup terdiri dari : a. Masukan (reference input element, Gv) Elemen ini berfungsi untuk mengubah besaran yang dikontrol menjadi sinyal masukan acuan (r) bagi sistem kontrol b. Pengontrol (Controller,G1) Berfungsi untuk memproses kesalahan (error, e) yang terjadi dan setelah kesalahan tersebut dilewatkan (dimasukkan) melalui elemen pengontrol, akan dihasilkan sinyal yang berfungsi sebagai pengontrol proses c. Sistem (Process, G2) Elemen ini dapat berupa proses mekanis, elektris, hidraulis, pneumatis maupun kombinasinya d. Jalur Umpan Balik (Feedback element, H) Bagian sistem yang mengukur keluaran yang dikontrol dan kemudian mengubahnya menjadi sinyal umpan balik (feedback signal) e. Elemen/Jalur Maju (Forward Gain) Bagian daripada sistem kontrol tanpa elemen umpan balik

B. VARIABEL SISTEM Berdasarkan jumlah elemen yang menyusun suatu sistem kontrol, terdapat beberapa variabel pengontrolan, yaitu : Set point (command input, v) : adalah harga yang diinginkan bagi variabel yang dikontrol selama pengontrolan. Harga ini tidak tergantung dari keluaran sistem. Masukan acuan (reference input, r) : sinyal aktual yang masuk kedalam sistem kontrol. Sinyal ini diperoleh dengan menyetel harga v melalui Gv (misalnya sebuah sakelar pemilih atau selector switch) sehingga dapat dipakai dalam sistem kontrol. Keluaran yang dikontrol (Controlled Output, c) : merupakan harga/nilai yang akan dipertahankan bagi variabel yang dikontrol, dan merupakan harga yang ditunjukkan oleh alat pencatat. Variabel yang dimanipulasi (manipulated variable, m) : sinyal yang keluar dari elemen pengontrol (controller) dan berfungsi sebagai sinyal pengontrol tanpa adanya gangguan U.

B. VARIABEL SISTEM Sinyal umpan balik (feed back signal, b) : sinyal yang merupakan fungsi dari keluaran yang dicatat oleh alat pencatat. Kesalahan (error, actuating signal, e) : adalah selisih antara sinyal acuan r dan sinyal b. sinyal ini adalah sinyal yang dimasukkan ke elemen pengontrol (controller) G1 dan harganya diinginkan sekecil mungkin. Pengurangan r dan b adalah secara aljabar. Sinyal e ini menggerakkan unit pengontrol untuk menghasilkan / mendapatkan keluaran pada suatu harga yang diinginkan. Sinyal gangguan (disturbance, U) : merupakan sinyal-sinyal tambahan yang tidak diinginkan. Gangguan ini cenderung mengakibatkan harga c berbeda dengan harga yang disetel melalui masukan r. gangguan ini disebabkan oleh perubahan beban sistem; misalnya perubahan kondisi lingkungan, derau (noise), getaran, dan lain-lain. Catatan : Dalam diagram, variabel dinyatakan dengan huruf kecil sedang elemen dengan huruf besar

C. DIAGRAM BALOK x y Dalam simbol ini, A menyatakan suatu sistem atau proses (mekanis, thermis, elektris, hidraulik, pneumatik) Tanda panah menunjukkan arah proses yang dinyatakan oleh variabel x dan y Pada umumnya variabel yang berada disebelah kiri kotak merupakan masukan, sedang variabel yang berada disebelah kanan kotak adalah keluaran terhadap kotak tersebut Kotak A adalah suatu sistem. Sistem adalah kombinasi komponen-komponen yang saling mempengaruhi bersama dan membentuk suatu proses yang dapat dinyatakan secara matematis. Contohnya : sistem fisis, biologis, kimia, maupun kombinasinya Secara simbolis sistem dinyatakan oleh huruf besar, sedang hubungan antara keluaran dan masukan dinyatakan oleh : y = Ax Dari hubungan ini dapat dilihat bahwa sebuah kotak sebetulnya merupakan faktor pengali terhadap masukan, atau dengan kata lain dapat disebutkan bahwa kotak A adalah sebuah sistem yang berfungsi untuk merubah harga masukan. Contohnya : penguat (amplifier), filter dan lain-lain. A

D. PENJUMLAHAN & PENGURANGAN Dalam sistem kontrol, sering dibutuhkan operasi penjumlahan atau pengurangan dan dinyatakan oleh simbol lingkaran kecil yang dilengkapi dengan tanda panah yang menyatakan arah proses seperti ditunjukkan gambar dibawah ini Pengurangan adalah penjumlahan dengan perubahan tanda pengurang. Sebagai contoh untuk variabel yang jumlahnya lebih banyak diberikan pada gambar (e) dimana z = x + v - y x z x + z Z = x - y - x z y (c) x - z + + - y y y Z = x + y Z = x + y Z = x - y (a) (b) (d) + v x + z (e) - y

E. FUNGSI ALIH (TRANSFER FUNCTION) Fungsi Alih adalah perbandingan antara besaran keluaran terhadap besaran masukan Fungsi alih untuk (a) : y/x = G (Diagram Balok Rangkaian Terbuka) Fungsi alih untuk (b) : y/x = G/1 + G G G x y x + e y - y (a) (b)