Motivasi: Overview Sistem Kontrol

1. Motivasi: Overview Sistem Kontrol Iwan setiawan Setiaone.iwan@gmail.com http://iwan.blog.undip.ac.id

2. Konsep dan Terminologi Dasar pada Sistem Kontrol • Apa itu Sistem? Gabungan atau kombinasi berbagai komponen yang bekerja untuk mencapai tujuan tertentu. Motor DC ->lengan robot->sistem manufacturing (istilah komponen dan sistem tergantung konteks) • Apa itu model sistem ? Representasi sistem (bersifat parsial: hanya memperlihatkan aspek2 tertentu saja) Jenis model : gambar, diagram, matematik

3. Konsep dan Terminologi Dasar pada Sistem Kontrol • Apa itu Plant ? Sistem yang dikontrol • Apa Itu sistem Kontrol ? Sistem yang bertanggung jawab melakukan pengontrolan • Pengetahuan minimal apa yang diperlukan dalam membangun Sistem Kontrol? -karakteristik plant ->model plant -Dengan mengetahui karakteristik plant, keputusan-keputusan yang berkaitan dengan pengontrolan dapat diperoleh-> open loop, closed loop: kontrol On-Off, P, I, PI, PID, fuzzy logic, ANN, IMC, adaptive control, gain schedulling, dst, dst,dst, dst,dst,dst !

4. Prinsip Dasar Pengontrolan Secara umum ada dua teknik dasar pengontrolan yang dapat dilakukan: • Open loop: keluaran pada pengontrolan ini tidak mempengaruhi aksi pengontrolan, berikan contoh.. • Closed loop: keluaran proses kontrol akan mempengaruhi sinyal kontrol, berikan contoh • Keuntungan dan kerugian ?

5. Contoh: Pengontrolan Kecepatan Putar Motor unt. konveyor

6. Contoh: Pengontrolan Temperature ruangan

7. Contoh: Pengontrolan Temperature Reactor

8. Contoh: Pengontrolan Posisi antena

9. Contoh: Pengontrolan tekanan gas

10. Contoh: Kontrol Pesawat Terbang

11. Contoh: Kontrol level fluida

12. Contoh: Kontrol level fluida

13. Langkah awal Perancangan Sistem Kontrol • Dapatkan Model Matematis Sistem-Plant-proses -> hubungan input –output proses/plant : -Dengan menggunakan hukum2 Fisika dan Kimia - Secara empiris/ percobaan

14. Model Sistem • Apa Itu Model Sistem? • Model matematis sistem -Persamaan diferensial -persamaan fungsi alih -Persamaan State Space System U(t) Y(t) U(S) Y(s)

15. + Contoh model sistem (umum) Cari model matematis untuk sistem berikut: R v(t) L i(t)

16. + Contoh model sistem (umum) • Cari model matematis untuk sistem berikut: input v(t) -> output vc(t) R L + C i(t) v(t) vc(t)

17. Model motor dc Bagaimana hubungan Va Vs wm.. ? Model yang disederhanakan:

18. Model level fluida pada tangki

19. Model level fluida pada tangki • Dengan menganggap posisi control valve berdekatan dengan tanki penampung, maka model matematis perubahan ketinggian (h) terhadap perubahan sinyal kontrol (co) disekitar nilai steady nominalnya dapat dicari dengan menggunakan Hukum kesetimbangan massa berikut: • Laju akumulasi massa pada tangki = laju massa input – laju massa output • model matematis :

20. Model level fluida pada tangki • dengan: • qin = perubahan laju aliran fluida input disekitar nilai nominalnya (m3/det) • qout = perubahan laju aliran fluida output disekitar nilai nominalnya(m3/det) • ρ= densitas fluida(kg/m3) • A = luas penampang tanki (m2) • h = Perubahan ketinggian fluida dalam tanki (m)

21. Model level fluida pada tangki • Pada sistem tanki penampung tersebut, perubahan debit aliran fluida output pada dasarnya akan berbanding lurus dengan perubahan ketinggian fluida pada tangki (h) : dengan : • Kout = konstanta proporsionalitas yang harganya tergantung bukaan valve output • Jika control valve yang digunakan dianggap bertipe ATO, maka perubahan debit fluida input akan proporsional terhadap besar perubahan sinyal kontrol (co) penggerak valve:

22. Model level fluida pada tangki • Berdasarkan persamaan-persamaan sebelumnya didapat: • Atau dapat ditulis dalam bentuk umum: