Karakteristik Sistem Orde Kedua Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Presentasi berjudul: "Karakteristik Sistem Orde Kedua Institut Teknologi Sepuluh Nopember"— Transcript presentasi:

1 Karakteristik Sistem Orde Kedua Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya Karakteristik Sistem Orde Kedua

2 Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen

3 Karakteristik Respon Waktu
Pengantar Sistem Orde Kedua Materi Karakteristik Respon Waktu Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen

4 Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Pada bagian ini akan dibahas mengenai karakteristik respon waktu untuk sistem orde kedua baik karakteristik respon transien maupun karakteristik respon pada keadaan tunak. Karakteristik respon waktu untuk sistem orde kedua didapatkan dengan mengamati respon sistem orde kedua terhadap sinyal uji step. Pengantar

5 Materi R(s) C(s) Diagram blok CLTF (fungsi alih loop tertutup )
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Sistem Orde Kedua Suatu sistem dikatakan ber-orde kedua jika fungsi alihnya mempunyai variabel s dengan pangkat tertinggi dua. Diagram blok R(s) C(s) Materi CLTF (fungsi alih loop tertutup ) K : gain overall : rasio peredaman : frekuensi alami tak teredam

6 Materi Kutub loop tertutup sistem orde kedua berdasarkan :
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Sistem Orde Kedua Kutub Loop Tertutup Kutub loop tertutup sistem orde kedua berdasarkan : , kutub konjugat komplek Materi Redaman kurang (underdamped) , kutub riel negatif dan kembar Redaman kritis (criticallydamped)

7 Materi 3. , , kutub riel negatif dan berbeda
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Sistem Orde Kedua , , kutub riel negatif dan berbeda Materi Redaman lebih (overdamped)

8 Materi Respon Step (Underdamped) Masukan unit step : Keluaran :
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Sistem Orde Kedua Respon Step (Underdamped) Masukan unit step : Keluaran : Materi : frekuensi alami teredam, sehingga

9 Kurva respon step (underdamped)
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Sistem Orde Kedua Kurva respon step (underdamped) Materi mengalami osilasi (terdapat overshoot)

10 Respon step (criticallydamped)
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Sistem Orde Kedua Respon step (criticallydamped) Masukan unit step : Keluaran : Materi sehingga

11 Kurva respon step (criticallydamped)
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Sistem Orde Kedua Kurva respon step (criticallydamped) Set point 1 Materi 1 2 3 4 5 6 7 tidak terdapat overshoot dan menyerupai respon sistem orde pertama

12 Respon step (overdamped)
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Sistem Orde Kedua Respon step (overdamped) Masukan unit step : Keluaran : Materi dengan sehingga

13 Kurva Respon Step (overdamped)
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Sistem Orde Kedua Kurva Respon Step (overdamped) 1 Materi 2 4 6 8 10 12 tidak terdapat overshoot dan menyerupai respon sistem orde pertama

14 Karakteristik Respon Waktu
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Karakteristik Respon Waktu Berdasarkan respon sistem terhadap masukan sinyal step Dibedakan menjadi : karakteristik respon transien karakteristik respon keadaan tunak (steady state) Materi

15 Karakteristik respon transien
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien Spesifikasi teoritis : dan Spesifikasi praktis : (asumsi : respon sistem orde kedua underdamped) 1. waktu tunda atau delay time (td) 2. waktu naik atau rise time (tr) 3. waktu puncak atau peak time (tp) 4. overshoot maksimum (Mp) 5. waktu tunak atau settling time (ts) Materi

16 Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien Waktu tunda (td) : Waktu yang diperlukan oleh respon untuk mencapai setengah dari nilainya pada keadaan tunak untuk waktu pertama 0.5 1 td Set point Materi

17 Karakteristik respon transien
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien Waktu Naik (tr) : Waktu yang dibutuhkan oleh respon untuk naik dari 5% ke 95% atau 10% ke 90% dari nilai steady state. Materi 1 0.5 tr

18 Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien tr terjadi bila : Materi , maka : Waktu naik :

19 Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien Waktu puncak (tp): Waktu yang diperlukan respon untuk mencapai puncak pertama overshoot. Materi 1 0.5 tp

20 Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien tp terjadi pada saat : Materi , maka : Waktu puncak :

21 Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien Maksimum Overshoot (Mp): Nilai puncak kurva respon diukur dari satuan Persen overshoot maksimum : Mp terjadi pada Materi Mp 1 Maksimum overshoot : 0.5

22 Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien Waktu Tunak (ts): waktu yang dibutuhkan respon untuk mencapai keadaan stabil (keadaan tunak) atau dianggap stabil. Mp 0,02 atau 0,05 Materi 1 0.5 ts

23 Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien Berhubungan dengan pita toleransi atau yang diukur dalam pada nilai yang berbeda Materi Waktu tunak : kriteria 2% : kriteria 5% :

24 Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon kondisi tunak
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon kondisi tunak Error relatif pada keadaan steady state Materi dengan sehingga,

25 Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Soal 1 Sistem orde kedua memiliki fungsi alih loop tertutup : Contoh Soal dengan dan Tentukan waktu naik, waktu puncak, overshoot maksi mum, dan waktu tunak bila sistem diberi masukan unit step.

26 Contoh Soal Penyelesaian Waktu naik : Waktu puncak : Pengantar Materi
Ringkasan Latihan Asesmen Penyelesaian Waktu naik : Contoh Soal Waktu puncak :

27 Contoh Soal Overshoot maksimum : Waktu tunak : kriteria 2% :
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Penyelesaian Overshoot maksimum : Contoh Soal Waktu tunak : kriteria 2% : kriteria 5% :

28 Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen 1. Spesifikasi teoritis dari karakteristik respon transien sistem orde kedua dinyatakan dalam frekuensi alami tak teredam dan rasio peredaman , sedangkan spesifikasi prakteknya dinyatakan dalam waktu tunda (td), waktu naik (tr), waktu puncak (tp), overshoot maksimum (Mp), dan waktu turun (ts). 2. Karakteristik respon steady state sistem orde kedua diukur berdasarkan error relatif pada keadaan steady state 3. Respon sistem orde kedua untuk overdamped dan criticallydamped dapat didekati dengan respon sistem orde pertama 4. Respon sistem orde kedua untuk underdamped terdapat overshoot dan mengalami osilasi Ringkasan

29 Latihan Untuk sistem berikut :
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Untuk sistem berikut : Latihan Tentukan nilai penguatan K dan tetapan umpan balik kecepatan Kh sehingga overshoot maksimum pada respon unit step sebesar 0,2 dan waktu puncak 1 det. Dengan nilai K dan Kh tersebut tentukan waktu naik dan waktu tunak.

30 SEKIAN & TERIMAKASIH