LAPORAN PRAKTIKUM

TEKNIK DAN INSTRUMENTASI KENDALI

“Tanggap Frekuensi dan Diagram Bode”

Disusun Oleh

Nama : Yudi Irwanto

NIM : 021500456

Prodi : Elektronika Instrumentasi

Jurusan : Teknofisika Nuklir

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR

BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL

YOGYAKARTA

2017

Tanggap Frekuensi dan Diagram Bode

I. Tujuan Praktikum

1. Agar praktikan dapat mengetahui tentang tanggap frekuensi dan diagram bode.

2. Agar praktikan mengamati tanggap frekuensi dan diagram bode.

II. Perangkat Praktikum

1. Software Matlab

2. PC

3. Power Supply

4. Modul Praktikum

III. Dasar Teori

Tanggapan frekuensi adalah tanggapan keadaan mantap suatu sistem terhadap

masukan sinusoidal. Dalam metoda tanggapan frekuensi, frekuensi sinyal masukan dalam

suatu daerah frekuensi tertentu diubah dan tanggapan frekuensi yang dihasilkan

dipelajari. Dalam menggunakan kriteria kestabilan ini tidak diperlukan untuk menentukan

akar-akar persamaan karakteristik.

Pengujian tanggapan frekuensi pada umumnya sederhana dan dapat dilakukan

secara teliti dengan menggunakan pembangkit sinyal sinusoidal yang telah tersedia dan

alat-alat ukur yang teliti. Seringkali fungsi alih komponen yang rumit dapat ditentukan

secara eksperimental dengan pengujian tanggapan frekuensi. Metoda tanggapan frekuensi

dapat diterapkan pada sistem yang tidak mempunyai fungsi rasional. Solusi dari pada itu,

sistem yang tidak diketahui atau sistem yang benar-benar dikenal, dapat ditangani dengan

metoda tanggapan frekuensi sedemikian sehingga pengaruh kebisingan yang tidak

diinginkan dapat diabaikan dan analisis serta perancangan semacam ini dapat diperluas ke

sistem kendali non-linier.

Karakteristik suatu sistem dengan persamaan fungsi alih sinusoidal yang

telahdiketahui terhadap perubahan frekuensi input dapat digambarkan dalam suatu

diagramyang disebut diagram Bode. Diagram Bode ini berisi dua gambar, yang

pertamamerupakan penggambaran dari nilai logaritma magnitude terhadap variasi

frekuensidalam skala logaritmik, dan yang kedua merupakan penggambaran nilai

pergeseran sudut (phasa) terhadap variasi frekuensi dalam skala logaritmik.

Logaritma magnitude biasanya dinyatakan dalam satuan decibel (dB)

yangmempunyai kesetaraan terhadap magnitude. Untuk membuat suatu gambar diagram

Bode dari suatu fungsi alih yang kompleks, maka fungsi alih tersebut dapat dipisah-

pisahkan menjadi beberapa factor perkalian. Tujuannya adalah untuk mendapatkan cara

menggambar yang lebih mudahuntuk faktor-faktor yang lebih sederhana tersebut.

Kemudian karena fungsi dari magnitude merupakan operasi logaritmik, gambar faktor-

faktor tersebut dapatdijumlahkan untuk mendapatkan gambar logaritma magnitude vs

frekuensi. Demikianpula dengan gambar sudut vs frekuensi, karena faktor pengalian

merupakan penjumlahan sudut, secara mudah kita dapat menjumlahkan sudut-sudut yang

dihasilkan oleh masing masing faktor pengali membentuk gambar sudut vs frekuensi.

IV. Langkah Percobaan

Percobaan 1:

a. Buka software matlab

b. Buatlah program sperti dibawah ini: num=[1]

den=[3 1]

bode(num,den)

grid

c. Amatilah hasil keluarannya!

Percobaan 2:

a. Bukalah software Matlab.

b. Buatlah program seperti dibawah ini:

c. Amatilah hasil keluarannya!

Percobaan 3:

a. Buka software matlab.

b. Buatlah program sperti dibawah ini:

%Program diagram bode open loop num=25; den=[1 4 25]; sys=tf(num,den); bode(sys) grid on

c. Tambahkan fungsi step pada program tersebut!

d. Tunjukkan hasil dari program yang telah praktikan buat!

e. Amatilah hasil keluarannya!

Percobaan 4:

a. Buka software matlab.

b. Buatlah program sperti dibawah ini:

%Program diagram bode close loop num=25; den=[1 4 25]; sys=tf(num,den); cl=feedback(sys,1) bode(cl) grid on

c. Tambahkan fungsi step pada program tersebut!

d. Tunjukkan hasil dari program yang telah praktikan buat!

e. Amatilah hasil keluarannya!

Percobaan 5:

a. Buka software matlab.

b. Buatlah program sperti dibawah ini:

%Bode dengan kontrol PID kp=100; ki=30; kd=30; numkpid=[kd kp ki]; num=25; numpid=conv(num,numkpid); den=[1 4 25]; denkpid=[1 0]; denpid=conv(den,denkpid); y0=tf(numpid,denpid); y1=feedback(y0,1); bode(y1) grid on

c. Tambahkan fungsi step pada program tersebut!

d. Tunjukkan hasil dari program yang telah praktikan buat!

e. Amatilah hasil keluarannya!

Percobaan 6

a. Buka software matlab.

b. Buatlah program untuk fungsi alih berikut:

ω2

s2 + 2qω+ω2

c. Amatilah hasil keluaran untuk sinyal orde 2.

V. Hasil Percobaan

Percobaan 1:

Percobaan 2:

Percobaan 3:

Listing Program:

Hasil:

Percobaan 4:

Listing Program:

%Program diagram bode+ respon Step close loop num=25; den=[1 4 25]; sys=tf(num,den); cl=feedback(sys,1) figure(1) bode(cl) grid figure(2) step(cl) grid

Hasil:

Percobaan 5:

Listing Program:

%Program diagram Bode dan respon step dengan kontrol PID kp=100; ki=30; kd=30; numkpid=[kd kp ki]; num=25; numpid=conv(num,numkpid); den=[1 4 25]; denkpid=[1 0]; denpid=conv(den,denkpid); y0=tf(numpid,denpid); y1=feedback(y0,1); figure(1) bode(y1) grid figure(2) step(y1) grid

Hasil:

Percobaan 6:

Listing Program:

%program karakteristik sinyal orde 2 wn=150; q=0.777; num=[wn^2] den=[1 2*q*wn wn^2] figure(1) bode(num,den) grid figure(2) step(num,den) grid

Hasil:

Asisten

Budi Santosa

Yogyakarta, 5 Oktober 2017

Praktikan,

Yudi Irwanto