Jurusan Teknik Gas dan Petrokimia FTUI

Presentasi berjudul: "Jurusan Teknik Gas dan Petrokimia FTUI"— Transcript presentasi:

1 Jurusan Teknik Gas dan Petrokimia FTUI
Penyetelan Kontroler Ir. Abdul Wahid, MT. Jurusan Teknik Gas dan Petrokimia FTUI

2 Persamaan Tuning Metode PRC (process reaction curve) Langkah-langkah:
didasarkan pada aproksimasi proses menggunakan model FOPDT Langkah-langkah: 1. Masukkan U dalam fungsi step 2. Observasi perilaku ym(t) 3. Cocokkan model FOPDT:

3 Tuning Relations Respon proses Penyetelan menggunakan korelasi:
Cohen-Coon Integral error: ISE, IAE atau ITAE

4 Cohen-Coon Tuning Model: FOPDT Spesifikasi kinerja: Untuk mendapatkan
1/4 rasio peluruhan penurunan cepat pada amplitudo osilasi Rasio peluruhan Overshoot Untuk sistem orde dua:

5 Cohen-Coon Tuning Contoh:

6 Cohen-Coon Tuning Cohen-Coon: Servo Kontroler PID lebih baik dari PI
Gain kontroler lebih agresif/tinggi Respon tidak diinginkan untuk banyak kasus

7 Cohen-Coon Tuning Cohen-Coon: Regulatori Osilasi lebih tinggi
Lebih agresif

8 Persamaan Integral Error
1. Integral of absolute error (IAE): 2. Integral of square error (ISE): Hukumannya besar ISE memiliki sifat matematika yang baik: differentiable, kontinyu 3. Integral time-weighted absolute error (ITAE): hukuman error yang lama ITAE lebih konservatif ITAE lebih disukai

9 Persamaan ITAE Pilih Kc, I, dan D yang meminimisasi ITAE:
Untuk model FOPDT, selesaikan: Disain untuk perubahan Beban (load) dan setpoint mendapatkan optimum ITAE yang berbeda

10 Persamaan ITAE Dari tabel didapatkan: Contoh Setpoint Load
Gunakan pendekatan integral error untuk mendapatkan parameter kontroler untuk proses dengan fungsi alih untuk perubahan beban

11 Integral Error Criteria

12 Integral Error Criteria
Contoh 2: Disain untuk perubahan setpoint dan load dari proses dengan fungsi alih

13 Integral Error Criteria

14 Persamaan Tuning Pada semua korelasi, gain kontroler seharusnya berbanding terbalik dengan gain proses Gain kontroler naik ketika dikenaik aksi derivatif Gain kontroler berkurang sebesar kenaikan / Konstanta waktu integral dan konstanta derivatif seharusnya naik sebesar kenaikan / Umumnya: d/I = 0,25 Persamaan tuning Ziegler-Nichols dan Cohen-Coon menghasilkan pengontrolan yang agresif dengan respon berosilasi (perlu detuning)

15 Bidang Penyetelan Kontroler
Apa itu penyetelan kontroler Penyettingan kontroler hingga kinerja sistem kontrol memuaskan Kenapa? Informasi proses mungkin tidak lengkap atau tidak akurat -- tidak mungkin mendisain kontroler didasarkan pada model Informasi proses mungkin tidak akurat -- penyetelan mungkin diperlukan untuk setelan kontroler yang sangat baik Keuntungan Model proses tidak diperlukan Kerugian Membosankan dan banyak makan waktu Sulit untuk mendapatkan parameter kontroler terbaik

16 Trial and Error Tuning Hati-hati! Kejenuhan kontroler Ide dasar
Irisan antara kestabilan dan kinerja Ultimate gain Kcu Definisi: Ultimate gain Kcu adalah harga terbesar dari gain kontroler Kc yang dihasilkan dalam stabilitas lup tertutup saat kontroler P saja yang digunakan Bagaimana mengestimasi Kcu Teoritis Eksperimental: Naikkan Kc hingga hasil lup kontrol siklik secara kontinyu -- berosilasi tetap dengan amplitudo konstan Hati-hati! Kejenuhan kontroler

17 Trial and Error Tuning Prosedur Kerugian
1. Hilangkan aksi integral dan derivatif dengan menset D minimum dan I maksimum 2. Set Kc pada harga rendah dan kontroler diset otomatis 3. Naikkan Kc sedikit demi sedikit hingga terjadi siklik kontinyu pada perubahan beban atau setpoint 4. Kurangi Kc dengan dibagi 2 5. Turunkan I sedikit demi sedikit hingga terjadi lagi siklik kontinyu. Tetapkan I 3 dari harga ini 6. Naikkan D hingga terjadi lagi siklik kontinyu. Tetapkan I 1/3 dari harga ini Kerugian Makan waktu Siklik kontinyu mungkin tidak dapat disetujui Tidak bisa diterapkan untuk proses tak stabil Beberapa proses sederhana tidak punya ultimate gain

18 Metode Siklik Kontinyu
Langkahnya: 1. Secara eksperimen tentukan harga ultimate gain Kcu (trial-and-error) 2. Tentukan periode yang menghasilkan osilasi tetap -- ultimate period Tu 3. Hitung parameter kontroler PID dengan Kcu dan Tu: Tu/8 Tu/2 Kcu/1.7 PID - Tu/1.2 Kcu/2.2 PI Kcu/2 P D I Kc Kontroler

19 Metode Siklik Kontinyu
Catatan Tersedia 1/4 rasio peluruhan Keuntungan: Hanya perlu satu pencarian trial-and-error Rentang keselamatan yang besar untuk Kc Kerugian Sangat berosilasi Modifikasi (ZN termodifikasi)

20 Metode Siklik Kontinyu
Contoh: Secara eksperimen: Kcu = 0,95 dan Tu = 12 Secara perhitungan

21 Metode Siklik Kontinyu
Contoh