respon transien pengendalian level di absorber menggunakan kontroler p, on of, pd, dan pi
Post on 30-Jun-2015
863 Views
Preview:
TRANSCRIPT
10.4 s+1
14.4251.395 s+1
6.2773.3145 . s+1
SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS Ardhila Chadarisman2408 100 050
RESPON TRANSIEN PADA SISTEM PENGENDALIAN LEVEL DI COLUMN CO2
ABSORBER DENGAN MENGGUNAKAN KONTROLER ON-OF, PROPOSRSIONAL,
PROPORSIONAL – DERIVATIVE, DAN PROPORSIONAL INTEGRAL.
Review tugas pertama
Pada tugas pertama dilakukan dengan memberikan sinyal step pada fungsi transfer open loop,
dimana pada fungsi transfer open loop merupakan hasil perkalian dari pendekatan model plant,
control valve dan transmitter. Berikut gambar dari plant dan diagram blok pengendalian level di
colomn CO2 absorber.
QLean
QSemi-Lean
QK2CO3 LIC
QRich
h2,sp + h2
-
Gambar1. Plant CO2 absorber dan diagram blok
Fungsi transfer dari system open loopnya yaitu
G(s)= 90,545
1.8492 s3+6.5068 s2+5.1095 s+1
Respon step pada MATLAB menghasilkan respon seperti pada gambar dibawah ini:
1
SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS Ardhila Chadarisman2408 100 050
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100Step Response
t (sec)
outp
ut x
(t)
Gambar2. Step respon system open loop
A. Respon system dengan menggunakan kontroler On-Of dan proporsionalUntuk dapat melihat respon transien dari system dengan menggunakan kontoler on of dan
proporsional dengan menggunakan model pada simulink dibuat rangkaian seperti berikut
Gambar3. Rangkaian model simulink respon transien menggunakan kontroler proporsional dan
on-of.
Respon system transien menggunakan kontroler on off dengan nilai step time 1dan final value 5
2
SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS Ardhila Chadarisman2408 100 050
a. Nilai konstanta 0.5
b. NIlai Konstanta 0.05
3
SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS Ardhila Chadarisman2408 100 050
Respon system transien menggunakan kontroler on off
a. Nilai gain konstan 0.05
b. Nilai gain konstan 0.005
c. Nilai gain konstan 5
4
SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS Ardhila Chadarisman2408 100 050
.
B. Respon Sistem dengan Kontroller Proporsional – Derivative
Pemodelan blok menggunakan simulink pada matlab untuk mencari respon system
menggunakan kontoler Proporsional Derivative yaitu:
Gambar4. Rangkaian model simulink respon transien menggunakan kontroler proporsional
Derivative
5
Kesimpulan:
Pada respon system menggunakan kontroler proporsional on of, pada kontoler ini semakin besar gain
proporsional maka waktu untuk mencapai kondisi mantap semakin cepat, maksimum overshoot
semakin besar
SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS Ardhila Chadarisman2408 100 050
a. Nilai Kd=1, Kp=0.1
b. Nilai Kd=0.01, Kp=0.1
6
SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS Ardhila Chadarisman2408 100 050
c. Nilai Kd= 3, Kp=1
C. Respon system dengna menggunakan kontroler proporsional integral.
Pemodelan blok menggunakan simulink pada matlab untuk mencari respon system
menggunakan kontoler Proporsional integral yaitu:
Gambar4. Rangkaian model simulink respon transien menggunakan kontroler proporsional
Integral
a. Kotroler Proporsional, dengan nilai Integrator=0.001/s
7
Kesimpulan:
Pada kontroler menggunakan Proporsional Derivative didapatkan bahwa semakin besar Kp maka
waktu untuk mencapai kondisi mantap semakin cepat. Selain itu semakin besar nilai konstanta
derivative dapan mengurangi maksimum overshoot.
SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS Ardhila Chadarisman2408 100 050
b. Kotroler Proporsional, dengan nilai Integrator=0.005/s
c. Kotroler Proporsional, dengan nilai Integrator=0.0005/s
8
SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS Ardhila Chadarisman2408 100 050
9
Komentar:
Pada kontroller proporsional-integral dengan nilai gain proporsional dibuat tetap, dapat ditarik
kesimpulan bahwa dengan semakin kecilnya nilai konstanta integral maka error kondisi mantap
dapat direduksi. Namun untuk mencapai kondisi mantap diperlukan waktu yang lebih lama,
seperti yang terlihat pada grafik dengan nilai integrator 0.001/s lebih cepat mencapai kondisi
mantap dari pada dengan nilai integrator 0.0005/s.
SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS Ardhila Chadarisman2408 100 050
FUNGSI TRANSFER MENGGUNAKAN NILAI DARI PLANT YANG
SESUNGGUHNYA PADA PENGEN DALIAN LEVEL DI CO2 ABSORBER
MENGGUNAKAN KONTROLER PROPORSIONAL, PROPORSIONAL DERIVATIVE,
DAN PROPORSIONAL INTEGRAL.
Berdasarkan data laporan kerja praktek dari ALBERT RAGIL A di pabrik petrokimia gresik
menyatakan bahwa:
“besarnya perubahan laju aliran semilean yang berfluktuasi yang diakibatkan oleh Semilean
Pump(107-JA, 107-JB, dan 107-JC) karena ketiga semilean pump bekerja secara bersamaan dan
memiliki besar putaran yang berbeda-beda sehingga mengakibatkan perubahan laju aliran yang
mengakibatkan level pada kolom absorber berfluktuasi atau berosilasi.”
Untuk tabel yang akan digunakan untuk pemodelan akan diambil pada data nomer 6.
tabel flow dan level pada CO2 absorber
No Flow K2CO3
Flow Rich
Flow Semi lean
Flow Lean
LevelPetro
1 2.13 1.31 7.13 0.014 5.442 2.7 1.5 9.2 0.04 7.143 2.88 1.45 9.84 0.034
26.71
4 2.66 1.54 9.7 0.054 7.535 2.48 1.42 9.68 0.014 6.46 2.48 1.52 9.68 0.06 7.557 2.48 1.42 9.68 0.014 7.078 2.68 1.43 9.78 0.032 6.719 2.32 1.33 9.88 0.04 6.8710 2.54 1.35 9.32 0.023 7.2511 2.4 1.35 9.3 0.023 6.3212 2.42 1.38 9.54 0.024 7.19
10
SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS Ardhila Chadarisman2408 100 050
1. Kontroler Proporsional
Berikut gambar dari model simulink untuk kontroler Proporsional:
Dari hasil pemodelan dengan step time 13.68 dan final value 7.55, serta konstanta 0.001 didapat
hasil respon transien sebagai berikut.
11
SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS Ardhila Chadarisman2408 100 050
Sehingga dari nilai Kp = 0.001 didapat fungsi transfer close loop
G(s) = 0.090545
1.8492 s3+6.5068 s2+5,1095 s❑+1,09054
Berdasarkan perhitungan menggunakan MATLAB didapat nilai zero dan pole sebesar:
Zero = 0.090545
Pole1 = -2.5123
Pole2 = -0.6391
Pole3 = -0.3673
Kontroler Proporsional Derivative
Berikut gambar dari model simulink untuk kontroler Proporsional:
Dari hasil pemodelan dengan step time 13.68 dan final value 7.55, serta nilai Kp=0.4 dan Kd= 1
didapat hasil respon transien sebagai berikut.
12
SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS Ardhila Chadarisman2408 100 050
Sehingga dari nilai Kp=0.4 dan Kd=1 didapat fungsi transfer close loop sebagai berikut
G(s)= 36.218+90.545 s❑
1.8492 s3+6,5068 s2+95,6545 s+37,218
Berdasarkan perhitungan menggunakan MATLAB didapat nilai zero dan pole sebesar:
Zero = -0.4000
Pole1 = -1.5600 + 6.9318i
Pole2 = -1.5600 - 6.9318i
Pole3 = -0.3987
2. Kontroler Proporsional IntegralBerikut gambar dari model simulink untuk kontroler Integral:
13
SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS Ardhila Chadarisman2408 100 050
Dari hasil pemodelan dengan step time 13.68 dan final value 7.55, serta nilai Kp=5 dan
integrator = 0.0009/s didapat hasil respon transien sebagai berikut:
Sehingga untuk control proporsional Integral dengan nilai Kp=5 dan integrator = 0.0009/s
didapat hasil fungsi transfer closeloop sebagai berikut:
G(s) = 0.407
0.00166 s4+0.00591 s3+0.00469 s2+0.0009 s+0.47
Berdasarkan perhitungan menggunakan MATLAB didapat nilai zero dan pole sebesar:
Zero = 0.407
Pole 1 = -3.8723 + 2.7987i
Pole 2 = -3.8723 - 2.7987i
Pole 3 = 2.0921 + 2.8331i
Pole 4 = 2.0921 - 2.8331i
14
top related