Praktikum Dasar Sistem Kendali

SISTEM KENDALI OTOMATIS DENGAN ALAT KENDALI PROPORSIONAL (P) PADA JARINGAN SIMULATOR

1. Tujuan :

Setelah selesai melakukan percobaan ini, anda diharapkan dapat :

a. Menjelaskan pengaruh alat kendali otomatis.

b. Menjelaskan hubungan antara magnitude deviasi kendali (offset) dan

penguatan alat kendali.

c. Menjelaskan hubungan antara magnitude deviasi kendali dan tegangan

referensi.

d. Menjelaskan cara untuk memperkecil deviasi kendali pada system

kendali otomatis.

e. Menghubungkan (memasukan) sinyal referensi (acuan) dan sinyal

umpan balik ke dalam system dengan polaritas yang benar.

2. Diagram Blok :

1. Respon Kontroller P

PID

P = 5

PID

P = 1

Step Input = 1 v

PID

P = 10

Mux

Mux Graph

Laboratorium Listrik

Praktikum Dasar Sistem Kendali

Hasil grafik respon controller P

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200

2

4

6

8

10

12

Time (second)

keterangan: Warna biru : respon saat P = 1 Warna hijau : respon saat P = 5 Warna merah : respon saat P = 10

Laboratorium Listrik

Praktikum Dasar Sistem Kendali

2. Respon Pengendalian P pada Simulator, bila P diubah-ubah

Mux

Mux

Graph

1

25s +10s+12

Transfer Fcn

PID

P = 2

+-Sum

Step Input = 5 v

+-

Sum1

PID

P = 4

1

25s +10s+12

Transfer Fcn1

1

25s +10s+12

Transfer Fcn2

PID

P = 10

+-

Sum2

1

25s +10s+12

Transfer Fcn3

PID

P = 50

+-

Sum3

PID

P = 100

1

25s +10s+12

Transfer Fcn4

+-

Sum4

PID

P = 0,1

1

25s +10s+12

Transfer Fcn5

+-

Sum5

PID

P = 0,5

1

25s +10s+12

Transfer Fcn6

+-

Sum6

Laboratorium Listrik

Praktikum Dasar Sistem Kendali

Hasil Grafik Respon Pengendalian P pada Simulator, bila P diubah-ubah

0 5 10 15 20 25 30 35 400

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Time (second)

keterangan :

Warna kuning : respon saat P= 2

Warna hijau : respon saat P= 4

Warna merah : respon saat P= 10

Warna hitam : respon saat P= 50

Warna ungu : respon saat P=100

Warna merah : respon saat P= 0,1

Warna merah : respon saat P= 0,5

Warna ungu garis putus-putus : respon step input

Laboratorium Listrik

Praktikum Dasar Sistem Kendali

3. Respon pengendalian P pada Simulator dengan kontroler P tetap, Input

diubah

Step Input = 1 V

+-

Sum

PID

P = 1

1

25s +10s+12

Transfer Fcn

Mux

Mux

Step Input1 = 2,5 V

+-

Sum1

PID

P = 1_

1

25s +10s+12

Transfer Fcn1

Step Input2 = 7,5 V

+-

Sum2

PID

P = 1__

1

25s +10s+12

Transfer Fcn2

Step Input3 = 10 V

+-

Sum3

PID

P = 1___

1

25s +10s+12

Transfer Fcn3

Graph

Laboratorium Listrik

Praktikum Dasar Sistem Kendali

Hasil Grafik Respon pengendalian P pada Simulator dengan kontroler P tetap, Input

diubah

0 5 10 15 20 25 30 35 400

1

2

3

4

5

6

Time (second)

keterangan :

Warna kuning : respon saat step input = 1 V

Warna hijau : respon saat step input = 2,5 V

Warna merah : respon saat step input = 7,5 V

Warna biru : respon saat step input = 10 V

Laboratorium Listrik

Praktikum Dasar Sistem Kendali

4. Respon pengendalian P pada Simulator bila Sumator ditukar (+-) → (-+)

Step Input = 1 V

-+

Sum

PID

P = 1

1

25s +10s+12

Transfer Fcn

Mux

Mux

Step Input1 = 2,5 V

-+

Sum1

PID

P = 1_

1

25s +10s+12

Transfer Fcn1

Step Input2 = 7,5 V

-+

Sum2

PID

P = 1__

1

25s +10s+12

Transfer Fcn2

Step Input3 = 10 V

-+

Sum3

PID

P = 1___

1

25s +10s+12

Transfer Fcn3

Graph

Laboratorium Listrik

Praktikum Dasar Sistem Kendali

Hasil Grafik Respon pengendalian P pada Simulator bila Sumator ditukar

(+-) → (-+)

0 10 20 30

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

Time (second)

keterangan :

Warna kuning : respon saat step input = 1 V

Warna hijau : respon saat step input = 2,5 V

Warna merah : respon saat step input = 7,5 V

Warna biru : respon saat step input = 10 V

Laboratorium Listrik

Praktikum Dasar Sistem Kendali

5. Analisa

1. Analisa Respon Kontroler :

- Dari hasil grafik yang diperoleh didapat nilai keluaran (output) sebanding

dengan nilai Kp dan Inputnya.

- Jika nilai Kp semakin besar maka nilai outputnya semakin besar pula dengan

nilai input yang bernilai sama.

- Nilai output akan konstan meskipun waktu berubah-ubah setelah melewati

step time.

2. Analisa Respon Pengendalian P pada Simulator, bila P diubah-ubah

- Dari gambar hasil grafik didapat data sebagai berikut :

Pada nilai P = 10 (Warna Cyan)

Css = 4,5

Mp = 6,2 – 4,5 = 1,7

tp = 5 sec

tr = 0,3 sec

ts (5%) = 15 sec

ts (2%) = 25 sec

Ess = 5 – 4,5 = 0,5

Pada nilai P = 5 (Warna Hijau)

Css = 4,2

Mp = 5,2 – 4,2 = 1

tp = 7 sec

tr = 0,45 sec

ts (5%) = 20 sec

ts (2%) = 30 sec

Ess = 5 – 4,2 = 0,8

Pada nilai P = 1 (Warna Kuning)

Css = 2,5

Mp = 2,7 – 2,5 = 0,2

tp = 15 sec

tr = 13 sec

ts (5%) = - sec

Laboratorium Listrik

Praktikum Dasar Sistem Kendali

ts (2%) = - sec

Ess = 5 – 2,5 = 2,5

- semakin besar nilai Kp semakin kecil error steady state

- semakin besar nilai Kp maka waktu untuk mencapai puncak (tp dan tr)

semakin

cepat pula

3. Analisa Respon pengendalian P pada Simulator dengan kontroler P tetap,

Input

diubah

-

4. Analisa Respon pengendalian P pada Simulator bila Sumator ditukar

(+-) → (-+)

Laboratorium Listrik