Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1

Presentasi berjudul: "Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1"— Transcript presentasi:

1 Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1
Pendahuluan Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1

2 Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1
variabel Pengukuran variabel Sensor Input Variabel Plant/Sistem Komponen-komponen sistem kendali Contoh: pedal gas sepeda motor pemanggang roti (toaster) Sistem di atas adalah open loop control system Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1

3 Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1
Ilustrasi Example of control system: elevator/lift di gedung bertingkat Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1

4 Sistem Kontrol Jerat Terbuka dan Jerat Tertutup
Open loop Closed loop Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1

5 Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1
Ilustrasi Sistem pendaratan pesawat terbang Mekanisme aileron Badan Pesawat sensor compensator Posisi yg diinginkan Posisi lateral + - pesawat pilot Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1

6 Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1
Fungsi Sistem Kontrol Power amplification Remote Control Convenience input form Compensation for disturbance Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1

7 Analisa dan Perancangan Sistem Kontrol
Analisa : menentukan apakah suatu sistem kontrol memenuhi kriteria yang diinginkan Perancangan : membuat suatu sistem kontrol yang memenuhi kriteria yang diinginkan Kriteria unjuk kerja (performance yg diinginkan): Respons transien Respons tunak (steady state) Stabilitas Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1

8 Respons transien : Ilustrasi
Unjuk kerja lift Jika respons transien terlalu lambat, maka orang yg naik tidak sabar Jika respons transien terlalu cepat, maka orang yang naik tidak nyaman Masalah lain, jika terlalu cepat, bisa menyebabkan kerusakan permanen struktur lift Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1

9 Respons tunak: Ilustrasi
Lift harus berhenti tepat di lantai yg dituju Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1

10 Stabilitas : Ilustrasi
Selain memenuhi kriteria respons transien dan respons tunak, sistem kontrol harus stabil Contoh: rolling dari pesawat terbang unstable stable Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1

11 Tahap-tahap perancangan sistem kontrol
Tentukan sistem fisik dan kriteria sistem kontrol yang diinginkan gambarkan sistem fisik dari sistem dan tentukan kriteria sistem kontrol yang diinginkan meliputi respons transien, respons tunak dan stabilitas Buat diagram blok fungsional sistem gambarkan diagram blok yang meliputi interkoneksi semua sistem yang terlibat (mekanikal, elektrikal, thermal, fluida dll). Gunakan hukum-hukum fisik atau pengalaman untuk mendapatkan fungsi respons sistem Buat model matematika (persamaan matematika) sistem karena sistem kontrol biasanya merupakan sistem dinamik (berubah terhadap waktu) biasanya model matematika berbentuk persamaan diferensial Analisa dan perancangan tentukan apakah sistem yang dianalisa/dirancang sudah memenuhi kriteria atau tidak Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1

12 Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1
Ilustrasi Sebuah sistem kontrol temperatur beroperasi dengan membandingkan antara setting thermostat dan temperatur aktual lalu membuka/menutup katup bahan bakar secara proporsional terhadap perbedaan tsb. Buatlah blok diagram sistem kontrol jerat tertutup dengan input, output, controller dan plant. Tentukan juga sinyal input dan output semua subsistem yang ada Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1

13 Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1
Solusi Katup bahan bakar Sensor temperatur controller Temperature thermostat Temperatur aktual + - Plant Subsistem Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1

14 Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1
Detail subsistem Subsistem katup bahan bakar Katup bahan bakar controller Tegangan/arus Laju aliran bahan bakar Subsistem Plant Plant Laju aliran bahan bakar temperatur Subsistem sensor Sensor temperatur Tegangan/arus Temperatur Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1

15 Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1
Latihan-latihan Sebuah sistem kontrol kecepatan motor listrik mempunyai input berupa tegangan yang diberikan ke controller dan motor. Kecepatan putar motor diukur oleh tachometer. Buat diagram blok sistem dan subsistem dengan input dan output masing-masing Sebuah sistem jelajah kendaraan (cruise control) terdiri dari kompensator, actuator dan karburator sebagai kontroler dan mesin sebagai plant. Output yang diinginkan adalah kecepatan kendaraan sedangkan input adalah tegangan yang diberikan ke aktuator (aktuator misalnya dalam bentuk motor listrik yang memutar katup karburator). Sensor kecepatan yang digunakan adalah jenis tachometer. Buatlah diagram blok sistem dan subsistem lengkap dengan input dan output masing-masing Sebuah tahanan variabel, yang disebut potensiometer ditunjukkan seperti gambar di samping. Tahanan dari A ke C tetap tetapi tahanan dari B ke C bervariasi terhadap posisi pemutar tahanan. Jika diperlukan 10 putaran penuh untuk menggerakkan pemutar dari A ke C buatlah diagram blok dari potensiometer yang menunjukkan variabel input dan variabel output dan gain (dalam blok) yang berupa konstanta yang apabila dikalikan dengan input akan menghasilkan output Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 1