DASAR SISTEM KONTROL

SISTEM KONTROL

2

Introduction

Tuhan menciptakan alam semesta penuh dengan keteraturan

)(xfy

3

Introduction

Hukum yang konsisten mengatur :Matahari terbit dari Timur dan terbenam di BaratAir pada tekanan 1 atm mendidih pada temperatur

100oC.Air mengembang ketika membeku, sedang besi

menyusutAir mengalir dari hulu ke hilirSapi berkaki empat, lalat berkaki enamSapi betina menghasilkan susu yang tidak

dihasilkan sapi jantanKulit durian berduri, sedang rambutan berambut.

4

Introduction

Dengan mengetahui hukum dan sifat-sifatnya, alam semesta dapat kita atur.

Dengan pengaturan yang benar dapat meningkatkan taraf kehidupan.

5

Overview Materi

Terminologi sistem kontrolDiagram blok dan komponennyaSistem open loop vs close loopAplikasi sistem kontrol di dunia nyata

6

Sistem Satu atau sekumpulan komponen fisik Saling terhubung dan membentuk satu kesatuan Bertujuan melakukan aksi tertentu Contoh : tubuh, pemerintahan, motor

Kontrol mengatur, mengarahkan, memerintahkan

Terminologi pada Sistem Kontrol

7

Sistem Kontrol Sebuah perangkat yang digunakan untuk mengendalikan

peralatan lain. Menerima masukan nilai yang diinginkan Mengeluarkan perintah berupa sinyal kontrol

Kontroller Suatu perangkat yang digunakan untuk mengendalikan

peralatan lain

8Terminologi pada Sistem Kontrol

Input (Set Point, Reference) Respon sistem yang diinginkan

Output Respon sistem sebenarnya

Plant Obyek yang dikontrol

PLANT

INPUT OUTPUT

• Blok sistem sederhana

9Contoh Sistem Kontrol - Lift

10

Input : lantai 4Output : lantai – lantai yang dilewati

elevator Transient response Steady state response steady state error

Contoh Sistem Kontrol - Lift

11

Jenis - Jenis Sistem Kontrol

Ilutrasi 1 :1. Orang berjalan ke tempat tertentu dengan mata

tertutup2. Orang berjalan ke tempat tertentu dengan mata terbuka

Apa perbedaannya? Mana yang lebih akurat? Bagaimana bila keduanya salah arah?

12

Jenis - Jenis Sistem Kontrol

Perhatikan sistem pengendalian posisi di bawah !

Apakah akurat? Bagaimana bila terjadi kesalahan?

13

Jenis - Jenis Sistem Kontrol

Perhatikan sistem pengendalian posisi di bawah !

Apakah akurat? Bagaimana bila terjadi kesalahan?

14

Jenis - Jenis Sistem Kontrol

Sistem kontrol ada 2 jenis : Sistem kontrol open loop mata tertutup Sistem kontrol closed loop mata terbuka

Dari contoh – contoh yang telah diberikan, sebutkan ciri masing – masing sistem tersebut!

15

Sistem kontrol open loop

Plant/Proses

Inputr(t)

Outputc(t)

Input sensor

Controller Aktuator

Plant/Proses

input output

16

Ciri : Tidak ada umpan balik/feedback dari ouput,

sehingga aksi kontrolnya tidak tergantung dari output sistem

Kelemahan : Tidak dapat memberikan koreksi jika ada

error/kesalahan kurang akurat ketepatan hasil bergantung pada kalibrasi.

Kekuatan : Sederhana dan murah.

Sistem kontrol open loop

17

Sistem Kontrol Close Loop – Negative Feedback

Plant/Proses

Inputr(t)

Outputc(t)+

-

Input sensor

Output sensor

Controller Aktuator

Plant/Proses

input output+-

Error

Kenapa negatif?Bagaimana jika positif?

feedback

18

Ciri : Ada umpan balik/feedback (pembandingan input –

output)Kekuatan :

Mampu memberikan koreksi saat ada gangguan Lebih akurat

Kelemahan : Kompleks dan mahal Lebih sulit mencapai kestabilan

Sistem kontrol close loop

19

Latihan

Open Loop atau Close Loop? kompor LPG Pemanggang roti Oven

Manakah yang lebih baik, open loop atau close loop system?

20

Komponen – Komponen Sistem Kontrol

Komponen – komponen sistem kontrol lebih mudah digambarkan dalam suatu diagram blok.

Definisi diagram blok :suatu pernyataan grafis untuk

menggambarkan sistem pengaturan.

21Diagram Blok

Plant/Proses

input output

Plant/Proses

input output+-

Plant/Proses

input output+-

Input sensor

Output sensor

Open Loop Control System

Closed Loop Control System

Closed Loop Control System

22

Diagram Blok sistem closed loop

Plant/Proses

Inputr(t)

Outputc(t)+

-

Input sensor

Output sensor

Controller Aktuator

Error Detector

ErrorSignal (e(t))

ControlSignal (u(t))

23

Input / Set Point / Referensi / r(t) Nilai output sistem yang kita inginkan

Output / Actual output Output sebenarnya (aktual) yang dihasilkan oleh sistem

Plant/process Obyek tertentu yang dikontrol oleh sistem

Diagram Blok - Komponen

24

Error detector Pembanding input dengan output Menghasilkan error signal e(t) = r(t) – c(t)

Kontroler “Otak” dari sistem. Menerima error sebagai input Menghasilkan sinyal kontrol (u(t)) yang menyebabkan

output menjadi sama dengan input

Diagram Blok - Komponen

25

Actuator “Otot” dari sistem Komponen yang secara fisik melakukan keinginan kontroler

dengan suntikan energi tertentuSensor

“Mata” sistem Mengukur besaran fisik dan mengubahnya menjadi besaran

listrik

Diagram Blok - Komponen

26

Latihan

Tentukan komponen-komponen sistemnya (input, output, plant, sensor, error detector, kontroler, aktuator)! Orang menunjuk benda Orang mengendarai mobil

27

Contoh aplikasi Sistem Kontrol 1. Identifikasi Permasalahan

Sistem kontrol antena parabola

28

2. Terjemahkan kebutuhan dalam suatu sistem fisik

29

3. Menggambar diagram blok fungsional (umum)

30

3. Menggambar diagram blok fungsional (umum)

31

4. Membuat rangkaian skematik (detail)

32

Tugas

Alat berikut termasuk jenis sistem kontrol apa? Sebutkan komponen – komponen sistemnya! Mesin cuci Air Conditioner Lemari Es Rice cooker Sistem pengaturan level air di tandon

Amatilah sistem atau benda yang anda temui sehari – hari!

www,howstuffworks.com

33

Review Questions

Apakah pengertian sistem kontrol?Sebutkan perbedaan sistem open loop dan close

loop ?Jelaskan definisi dan komponen-komponen

diagram blok!Berikan contoh nyata sistem kontrol!

34

Next Course

Transformasi Laplace alat untuk memodelkan sistem fisik!