adelina fitra kusuma kartini 2208200081 -...
Post on 08-Apr-2018
226 Views
Preview:
TRANSCRIPT
ADELINA FITRA KUSUMA KARTINI2208200081
Seminar dan Sidang Tugas Akhir (Semester Genap 2011-2012)Teknik Sistem Pengaturan Jurusan Teknik Elektro ITS
LATAR BELAKANG
Mengembangkan
plant baru, yaitu
prototipe Mesin
CNC yang ada di
gedung robot
Belum adanya
kontroler yang
tertanam di dalam
prototipe mesin CNC
TUJUAN
Untuk mendapatkan hasil rancangan kontroler DOB yang terbaikdalam usaha mengatur gerakan tool pada mesin CNC sesuai denganperintah yang diberikan
Dapat menjadi salah satu metode yang dapat diterapkan oleh prototipe mesin CNC untuk mengurangi error kontur
MESIN CNCDefinisi
Adalah suatu mesin yang dikontrol oleh komputer dengan menggunakan
bahasa numerik (data perintah dengan kode angka, huruf dan simbol) sesuai
dengan standart ISO, yang mampu melakukan proses pembentukan benda
dengan menggunakan mata pahat penyayat (spindle) yang berputar pada
sumbu mesin dan benda yang akan dibentuk diumpankan ke mata pahat yang
berputar tersebut
Struktur Sistem Mekanik Sistem
Struktur Decoupled- Control
Struktur Decoupled- Control
Pada struktur decoupled- control masing- masing sumbu akan dikontrol
secara independen dan output dari sumbu yang satu tidak mempengaruhi
sumbu yang lain
Kontur yang diinginkan merupakan hasil resultan dari sinyal referensi
masing- masing sumbu
Untuk memperkecil error kontur dari sistem pengaturan kontur adalah
meningkatkan kemampuan tracking dari masing- masing sumbu
Disturbance Observer
•Metode DOB adalah salah satu metode motion
control yang banyak digunakan. Dengan mnggunakan
filter low-pass Q (s) dan model nominal plant, DOB
mengestimasi disturbance dan sinyal hasil estimasi
digunakan untuk menghilangkan disturbance yang
ada.
•DOB akan melemahkan disturbance pada frekuensi
rendah dan membuat plant yang dikontrol mendekati
model nominal
Disturbance Observer
ur : Sinyal Kontrol
d : disturbance
ξ : noise
ϑ : sinyal hasil estimasi
Disturbance Observer
Struktur filter yang banyak dipakai dalam desain DOB adalah filter binomial
yang dinyatakan oleh Persamaan berikut :
Dimana, n: orde filter
r: orde relatif
Kemampuan DOB dalam menolak disturbance akan sangat ditentukan oleh
time constant dari filter yang digunakan, semakin kecil time constant maka
bandwith dari filter akan semakin lebar dan rentang kerja DOB dalam menolak
disturbance akan semakin lebar pula
Arsitektur Sistem
Tiga bagian utama Sistem Prototipe Mesin CNC :
mekanik
komputerelektronik
Arsitektur Sistem
Bagian mekanik ini terhubung ke komputer menggunakan wiring
Terminal ADAM 3950, sedangkan PEC-3240 Advantech motion
controller berfungsi sebagai SBC (Single Board Computer) dan
modul antarmuka berupa PCI 1240.
Perancangan Kontroler DOB
Q (s) menunjukkan filter lowpass, P(s) menunjukkan plant yang akan dikontrol
dan Pn (s) menunjukkan model nominal.
Perancangan Kontroler DOB
Langkah- langkah mendesain kontroler DOB :
1. Menentukan Struktur DOB
Jenis filter yang digunakan pada penelitian Tugas Akhir ini adalah filter
low-pass Binomial dengan orde 1. Jika Pn(s) dipilih bentuk orde 1 maka
filter yang akan digunakan minimal harus mempunyai orde relatif 1
.Alasan pemilihan filter orde 1 adalah karena dengan memilih orde yang
rendah maka akan diperoleh struktur yang sederhana dan mampu
menghemat waktu komputasi.
Perancangan Kontroler DOB
Dimana
n : orde filter
r : orde relatif
Dengan memasukkan nilai n= 1 dan r = 1 maka
akan diperoleh Persamaan filter yang diinginkan, yaitu.
Perancangan Kontroler DOB
Langkah- langkah mendesain kontroler DOB :
2. Menentukan nilai time constant filter
Frekuensi cut off dari filter yang telah dipilih dinyatakan sebagai
Dalam proses tunning, nilai T secara bertahap diuji untuk diturunkan
sampai mencapai batas kemampuan yang terbaik. Penurunan lebih
lanjut akan menyebabkan sistem menjadi tidak stabil. Berdasarkan
dari percobaan nilai T yang memberikan performa terbaik adalah 0.01
untuk sumbu x dan 0,25 untuk sumbu y. Jika nilai T diturunkan lebih
dari 0,01 atau dinaikkan lebih dari 0,25 maka sistem menjadi tidak
stabil.
Hasil Tuning Time Constant Untuk Filter Q
Simulasi Sistem dan Analisis
• Tiga fungsi utama program :
1. Interpolasi
2. Simulasi Algoritma Kontrol
3. Tampilan hasil running (front panel Labview8.6)
Tampilan Depan Program
Simulasi Sistem Tanpa Kontroler
IAE : 4,58542
Linier
Tracking output sumbu x
Tracking output sumbu x
Simulasi Sistem Tanpa Kontroler
IAE : 30,6231
Circular
Tracking output sumbu x
Tracking output sumbu x
Simulasi Sistem dengan DOB
IAE : 0,294988
Tracking output sumbu x
Tracking output sumbu y
Linier
Simulasi Sistem dengan DOB
IAE : 0,123262
Tracking output sumbu x
Tracking output sumbu y
Circular
KESIMPULAN
• Metode Disturbance Observer mampu mengatasidisturbances yang muncul pada sistem, namun kontur yangdihasilkan masih belum sempurna
• Penggunaan DOB pada arsitektur kontrol Decoupled yangsederhana untuk sistem interpolasi dua sumbu terbukti dapatmemberikan pengaruh yang baik pada peningkatan performasistem
top related